基于有限元的水闸结构分析研究

以某开敞式水闸工程为例,采用ABAQUS软件建立三维有限元数值模型,通过完建、设计和校核三种工况对该水闸进行有限元分析,得到结构的应力和位移值。对比不同工况的计算结果,该水闸结构的位移变化主要以沉降为主,最大沉降量与沉降差满足要求,压应力都在规范允许范围,但底板和交通桥的局部出现的拉应力超出规范允许值,需要对其提高配筋率,增加水闸结构整体稳定性。与传统计算法相比,能够较好地反映工程的实际情况,对提高水闸结构设计的效率和精度具有一定意义。     

大体积粉煤灰混凝土水闸墙温度场分析

从某大体积粉煤灰混凝土水闸墙现场监测温度出发，分析了大体积粉煤灰混凝土温度场的计算原理，利用有限元软件对该水闸墙的温度场进行了有限元数值模拟分析，并将有限元分析结果与现场实测结果进行了比较。     

塔下升卧闸安全鉴定的有限元方法

水闸安全鉴定在国内具有完备的规范流程,主要应用材料力学法进行安全鉴定复核,使用有限元仿真分析方式进行安全鉴定的实例不多,但对于不规则复杂混凝土结构应力问题计算采用材料力学法相对粗糙。此文结合义乌市塔下水轮泵站升卧闸实际工程,建立了充分模拟上部结构与地基的整体有限元实体结构模型,进行应力仿真分析,并与材料力学法复核计算结果进行比较,对义乌市塔下水轮泵站工程安全稳定性作出评价。     

一帆河闸工程应力有限元分析研究

以一帆河闸工程为例,采用三维有限元软件ABAQUS,分析了闸室结构在各荷载作用下所产生的拉应力和压应力,根据计算结果可知,在各类各工况下,闸室结构的拉应力均超出了规范规定的混凝土拉应力值上限,需要作配筋处理,结构压应力均小于混凝土允许压应力值,最后指出三维有限元分析能较直观、准确反映水闸工程的应力状况,是解决复杂空间结构问题的有效方法。     

二河新泄洪闸施工期混凝土温控防裂研究

采用有限元方法并经过初步计算、反分析计算和反馈计算,对二河新泄洪闸施工期混凝土的温度应力和徐变应力进行仿真分析并指导施工,实现了在水闸施工中不出现一条肉眼可见裂缝的防裂目标。实践证明只要施工方法合理,事先进行充分地科研工作,完全可以实现不出现肉眼可见裂缝的防裂目标。     

基于ABAQUS的闸室结构有限元分析

以某水闸工程为例,利用ABAQUS分析软件,将水闸和地基作为一整体,考虑闸室与地基间的接触作用,建立三维有限元模型。闸室材料采用线弹性模型,地基土采用理想弹塑性模型。从完建期、设计洪水位、校核洪水位等三种工况对闸室结构进行有限元分析,计算相应工况下的应力和位移。结果表明：在完建工况下,边墩外侧受拉,内侧受压,但设计与校核工况下应力情况相反。三种工况下闸室位移和应力变化都在规范允许范围内,不需配置受力钢筋,只需配置适量的构造钢筋,就能保证水闸安全运行,从而减少不必要的工程投资。     

钢柱整体稳定性的数值分析方法研究

采用通用有限元软件ANSYS建立轴心受压钢构件有限元模型,对23个已有试验结果钢材焊接截面轴心受压柱的整体稳定受力特性进行有限元分析.详细地介绍了建立有限元模型的具体方法,并给出了分析其整体稳定特性的求解全过程,提出了输入构件几何初始缺陷和模拟截面残余应力的方法.通过将有限元计算结果与相应的试验结果进行对比,验证了本文建立的有限元模型的有效性.计算结果还表明,本方法不仅适用于普通钢材的轴心受压构件计算,而且适用于高强钢轴心受压构件承载力计算.     

水闸结构中混凝土的干缩应力

本文简要论述了水闸混凝土的干缩机理以及湿度场、干缩变形和干缩应力的理论与计算方法,用有限单元法计算了江苏某新建泄洪闸闸墩混凝土的湿度场和干缩应力。计算结果表明,干缩应力在水闸混凝土裂缝产生和发展中有很大的作用,是水闸等薄壁结构混凝土产生表面或贯穿性裂缝的重要因素。     

影堂水闸结构的静力计算分析

水闸是调节水位、控制流量的一种低水头大流量水工建筑物,其结构的安全性、可靠性非常重要。本文以影堂水闸为工程实例,在不同的约束形式下,采用空间有限元模型对闸室结构进行静力计算分析,计算结果比常规平面模型的计算结果更加经济合理、安全可靠。     

基于三维非线性有限元的拱坝坝肩稳定分析

 刚体极限平衡法不能反映岩体中实际的应力分布,而基于有限元的强度折减系数法在判断收敛性方面也存在一些问题。为了解决这些问题,采用多重网格法,分别建立用于有限元计算的结构网格和用于计算滑面稳定安全系数的滑面网格。基于有限元计算的应力结果,通过插值获得滑面的受力分布情况,然后可以方便地计算得到任意滑面或滑块的稳定安全系数,从而将非线性有限元和刚体极限平衡分析方法结合起来。为了改善计算的收敛性和提高非线性求解的精度,非线性有限元计算采用一种基于Drucker-Prager准则的理想弹塑性增量分析方法,无论是对于小荷载步长还是大荷载步长,弹塑性计算均具有很好的收敛性。该方法已经集成到三维非线性有限元分析程序TFINE中,在分析了插值方法和网格密度对计算结果精度的影响基础上,将该方法应用于某水电站高拱坝坝肩的稳定分析中。计算结果分析以及与刚体极限平衡法结果的对比表明,由于考虑了计算过程中的非线性应力调整,所提出方法的计算结果虽然比刚体极限平衡法偏大,但更符合实际情况。     

苏州河河口水闸三维固结有限元计算

对苏州河河口水闸的整体设计作了简要介绍，采用空间Biot非线性固结有限元模型，考虑地基的固结过程，在有关位置设置软弱化接触单元，计算分析了挡潮和挡河两种工况下地基的变形对水闸结构的影响、闸墩和混凝土沉箱闸底板随时间变化的变形规律以及基础桩受力等共同作用问题。计算结果表明：挡潮工况是控制工况：闸墩基础的沉降和桩的反力均随着土体的固结而增加，但差异沉降很小，角桩的反力大于内部桩的反力。这同时也说明该水闸的设计是巧妙而合理的，计算模型、相应计算参数足正确的。     

基于弹性地基梁法的输水涵闸基坑开挖及支护

利用ANSYS有限元分析软件,结合荷载—结构模型理论中的弹性地基梁法,对某水库的输水涵闸基坑及进水井结构进行建模分析,从而得到结构的受力和变形规律分析,考虑涵闸及进水井地下连续墙和底板结构为弹性介质、考虑基坑周围土体为单向受拉土弹簧,运用弹性地基梁理论结合ANSYS有限元分析软件对实际施工工况进行三维有限元数值模拟,研究结果表明利用有限元节点耦合思想模拟基坑下钻孔灌注桩与土的作用,求得进水井地下连续墙体的弯矩和位移,分析结构的应力和变形规律,以检验结构能否满足设计要求,方便快捷地验算了输水涵闸设计的安全可靠性,对类似的工程分析有一定的参考意义。     

应用有限元和离散元法分析边坡稳定性的对比

利用有限元和离散元两种方法对同一连续性岩质边坡的稳定性进行分析,从计算原理、计算有若干节理的岩质边坡两方面对有限元与离散元计算结果进行了比较,得出相关结论,从而更好地指导边坡稳定性计算。     

应用ABAQUS程序进行渗流作用下边坡稳定分析

 为进行渗流作用下的边坡稳定性分析,需考虑渗流场与应力场之间的相互耦合作用。ABAQUS有限元程序具有良好的渗流和变形耦合分析功能,能将渗流场和应力场直接进行耦合,故采用ABAQUS有限元程序结合强度折减技术进行稳定渗流作用下边坡稳定分析,得到边坡整体稳定安全系数,且利用该程序强大的后处理功能,可揭示坡体内渗流浸润面和最危险滑动面的形状和位置,为验证该方法的可靠性,与基于传统极限平衡理论的瑞典条分法和简化的Bishop法进行对比分析。实例计算结果表明,基于ABAQUS的有限元强度折减法克服传统极限平衡法的缺点,计算结果更为合理可靠,是进行渗流作用下边坡稳定这一复杂问题分析的有效方法,可为工程实践提供参考依据。同时,就土体渗透性强弱对渗流浸润面位置及边坡稳定性的影响进行大量的分析和比较,并通过计算表明有限元模型边界的选取对渗流浸润面位置及边坡稳定性都会产生影响,因此有限元建模应合理地选取计算边界。     

余码头闸软土地基加固处理

分析余码头新闸施工期出险的原因 ,提出了用水泥土搅拌桩加固涵闸两侧堤身和旋喷桩加固涵闸地基以及新老两闸联合渡汛等方案。用Plaxis有限元软件对余码头闸地基加固处理效果进行了计算分析 ,计算分析结果及运行实践表明本次加固方案是合理有效的