苏州河河口水闸底板结构设计

通过对苏州河河口水闸底板结构的方案比选，确定底板采用钢壳混凝土薄壁空箱结构型式．运用三维线弹性有限元模型和Biot非线性固结有限元模型，对拟定的底板结构布置进行了优化计算和分析．同时，对闸底板设计中的技术关键提出了相应的处理措施．水闸调试运行期的底板原型观测数据表明，水闸底板结构设计正确、合理．     

苏州河河口水闸大跨度薄壁空箱式底板结构设计

对苏州河河口水闸工程大跨度底板结构的设计过程进行论述和分析。通过方案比选确定底板采用钢壳混凝土薄壁空箱结构形式,运用空间线弹性有限元模型和非线性固结有限元模型对拟定的底板结构布置进行优化和计算分析,并与常规设计方法进行对比,提高了设计的可靠度。对设计中的技术关键点提出了相应的处理措施。对水闸调试运行期间的底板监测数据进行分析,验证了底板结构设计的正确性和合理性。     

后浇带技术在水闸底板中的应用研究

根据工程实例,通过常规分缝+空箱方案与后浇带处理方案经济性、结构及施工内容比较分析,提出后浇带处理方案的优越性以及在中型水闸底板应用的具体技术要求。     

超长闸室底板设计与施工

SL435—2008《水闸设计规范》4.2.11条规定,土基上的闸室底板分段长度不宜超过35m。但是通过合理的结构设计,预应力钢筋的应用,连云港市海堤达标工程盐东控制义泽河闸拆建工程闸室整块底板长度达到41.4m。通过选择合理的施工材料和施工工艺,成功地控制了大体积混凝土的内外温差,防止混凝土温度裂缝的产生。闸室底板浇筑至今已两年有余,已通过水下工程验收,取得了不错了效果。对其他超大水闸底板的设计与施工也有很好的借鉴和参考价值。     

超长底板水闸混凝土结构温控监测成果分析

从防止混凝土结构温度裂缝考虑,目前国内外建成的绝大部分水闸,闸室底板混凝土结构分段长度均在规范允许的35 m范围之内。龙泉水闸底板最大跨度达到52 m,属于超常规水闸。由于跨度大、对结构变形限制要求高,工程须采用大跨度不分缝水闸底板,且底板为混凝土桩基对结构变形进行约束。因此增加了底板和底板上闸墩墙体结构的防裂难度。针对该问题,工程主要采用水管冷却技术的温控措施,进行温度监测和分析,并取得预期效果。     

吴淞路水闸改造工程闸底板的仿真模拟分析

摘要为全面了解吴淞路水闸改造工程中已建闸底板结构的复杂受力状况，采用三维有限元分析方法，仿真模拟闸底板与地基相互作用下结构的受力特点，反分析实际运行过程中闸底板基底及两侧土体的承载作用，并对新设计工况下原闸底板结构的强度、刚度进行复核分析，从而为加固改造设计提供依据。     

空箱对某深厚软土地基水闸翼墙及桩基础位移的影响

针对软土地区水闸边墩与翼墙间易产生过大变位,导致止水失效并危及水闸运行安全的问题,采用有限元方法建立温州某深厚软土地基上水闸整体模型,土体采用Drucker-Prager本构模型并考虑土体蠕变法则,研究变位产生的原因以及闸侧连接空箱对翼墙及桩基础位移的影响。结果表明,采用连接空箱过渡水闸与堤防之间的地基,改善了水闸桩基础的受力,有效控制了翼墙的位移;合理的空箱尺寸不仅可以有效抑制翼墙与闸室间变形缝的开展,并且可以避免因空箱设置过大而造成的工程投资浪费。     

水泉水闸底板溢流堰设计与应用

在水泉水闸工程设计中,采用了新型的水闸底板溢流堰结构型式,既满足了工程效益、淹没及占地等条件,又解决了水闸的泄量、消能等问题。设计完成后,对该工程的泄量计算及溢流堰水流流态进行水工模型试验。工程运行期间,又对较大洪水进行了实型观测。试验及观测结果证明:工程设计技术指标与试验数值及观测结果相符,工程运行期间,对水闸底板溢流堰位移观测,均小于规范规定值。水泉水闸水力自动翻板闸泄流安全稳定,消能效果良好,达到了设计要求。     

软土地基刚度对水闸底板沉降影响分析

刚度是影响软土地基沉降的重要力学参数之一,分析刚度对水闸底板沉降的影响是保证水闸安全运行的关键问题之一.本文以某水闸工程为例,采用ABAQUS建立了三维水闸与软土地基模型,根据勘查资料,分别对不同土层的刚度进行参数敏感性分析,得到了不同深度土层的刚度对水闸底板各监测点沉降的影响规律.结果表明,地基刚度越大,水闸底板的沉...     

某大孔口水闸底板施工温控数值模拟

大孔口水闸底板平面尺寸大而厚度薄,属弹性地基上的薄板混凝土结构。受混凝土施工期水化热温升影响与地基约束影响,底板易形成贯穿性裂缝,因此需重视水闸底板温控防裂问题。本文采用有限元仿真分析方法,对某大孔口水闸底板在不同季节开始浇筑混凝土情况下的温度场和应力场进行了仿真计算,并通过分析计算成果提出了推荐温控措施。结果表明:自然浇筑情况下,2月份与11月份起筑混凝土方案的底板应力可以满足温控防裂要求,但对5月和8月起浇混凝土方案,必须控制混凝土浇筑温度,才能满足温控防裂要求。此外,在水闸底板与上游铺盖和下游消力池底板的连接处设置分缝,对局部区域的应力集中问题有明显改善。     

软弱地基上水闸摩擦桩基础的几个问题分析

结合工程实例,研究合理选择摩擦桩桩长和桩距问题。通过计算分析,结果表明:摩擦桩设计过长或者过密以及不考虑桩土分担比均会导致水闸底板脱空。并指出,合理选择摩擦桩的长度和间距,考虑地基土承担合适的荷载,能有效地解决桩和地基土沉降不一致的问题。     

正交正放混合型空腹夹层板柱结构性能分析

为研究大跨度正交正放混合型混凝土空腹夹层板柱结构的动力性能、静力性能及经济性能,运用有限元分析软件MIDAS/Gen和PKPM建立结构模型,采用对比分析方法,分析了大跨度正交正放混合型混凝土空腹夹层板柱结构体系与大跨度钢筋混凝土密肋井字梁屋盖结构体系的动力性能和静力性能,并进行了经济指标分析.结果表明:该新型结构与传统...     

大型水闸连续反拱底板加固技术研究

太平闸建设时采用了较为特殊的连续反拱底板结构,该结构形式对水闸不均匀沉降适应能力较差,导致底板局部出现了裂缝.为对太平闸反拱底板进行抗裂加固,采用三维有限单元法对该闸地基系统进行应力变形分析,对工程安全状况作出评估,在此基础上进行抗裂加固方案的综合比选、优化,并对方案有效性和施工期闸墩、底板结构安全性进行复核评价,由此制定出切实可行的底板加固方案和安全措施,取得了良好的应用效果.     

潘口水电站进水口结构体型优化设计

介绍了潘口水电站进水口结构体型优化设计情况。优化方案将挡水胸墙位置下移并与闸室段形成结构整体,顶板采用圆弧曲线与闸室孔口直接相连,中墩通过联系梁和支撑结构与边墩、胸墙相连。与原设计方案相比,优化方案使结构布置简化且受力明确。根据计算成果,采用非杆系混凝土结构的线弹性应力图形法,确定了进水口底板的配筋形式。     

岩基上水闸短时温度应力研究

建在岩基上的水闸闸墩和常暴露于大气中的水闸底板常产生贯穿性裂缝。为研究裂缝产生的原因,采用有限元方法,对水闸结构的短时温度应力变化及其影响因素进行了分析,尤其是分析了日照对水闸结构短时温度应力变化的影响。工程实例分析研究表明,短时温度应力是造成裂缝产生的主要原因,因此需要在水闸设计中加以考虑。研究结论可供类似工程设计参考。     

水闸混凝土结构关键部位温控防裂研究

由于水闸底板结构属于薄板结构,层厚较薄,其混凝土内部温度随年气温呈周期性变化,无稳定温度,给其最高温度控制标准的制定带来了一定困扰。为此采用有限元仿真分析方法,以某水闸为例,就水闸结构的最高温度温控标准、关键部位防裂重点及防裂措施进行了重点分析。通过计算可知,该水闸混凝土的最高温度控制标准按照32℃控制为宜;低温季节混凝土浇筑完成后及时保温可降低拉应力19%,上下层温差按照15℃控制,安全系数1.65。结果表明:水闸结构最高温度控制标准按照基础温差加闸底板结构各浇筑层第二年温度的最低值确定为宜;低温季节混凝土浇筑完成后应及时保温;闸墩与底板混凝土的上下层温差控制是闸墩结构防裂的重点之一,需从严控制。     

白山水电站消能塘底板厚度的确定

消能塘底板主要承受动水荷载、自重及扬压力,其稳定条件主要取决于作用在底板表、底面上的动水压力、扬压力及自重等。消能塘底板在射流冲击下,底板块在冲击区受到较大的冲击压力。文章介绍了白山水电站消能塘结构布置、底板厚度的确定以及底板稳定的计算。     

水垫塘反拱形底板拱端推力的试验研究

文章根据试验数据,分析了水垫塘反拱形底板拱端推力的影响因素,拟合出反拱形底板拱端推力的经验公式。     

基于独立覆盖流形法的板壳与实体单元刚性连接研究

有限元计算中,板壳单元与实体单元之间的连接需要进行特殊处理,且两者在连接处的网格必须匹配。前期基于独立覆盖流形法提出了梁板壳数值分析的分区级数解。在此基础上,研究了板壳与实体单元的刚性连接。由于板壳也采用了实体计算模式,因此与实体之间通过覆盖重叠区域自然连接。基于覆盖任意连接的特性,将板壳插入到实体中形成覆盖重叠区域。实体单元和板壳单元可以各自划分网格,在连接处不必要求网格匹配,有利于前处理工作,在网格划分达到一定密度的情况下能得到高精度的计算结果。通过变截面的悬臂梁算例、球面壳与实体基座连接算例,验证了方法的有效性,并初步展示了曲壳与实体相交曲线的精确几何。此外,还修正了新方法的三维弹性矩阵。