预应力闸墩体内锚束锚固区受力性能研究

通过有限元、模型试验及弹性理论的分析，并结合多种锚固区受力特点的比较，得到了预应力闸墩体内锚束锚固区的应力分布及开裂部位，在此基础上给出闸墩体内锚固区的配筋计算方法。     

基于子模型法的对拉式预应力闸墩锚固竖井优化研究

为解决对拉式锚固竖井预应力闸墩应力集中问题,对锚固竖井尺寸进行优化,以降低锚固竖井周边拉应力。以某工程对拉式锚固竖井预应力中墩为研究对象,采用三维有限元法建立预应力闸墩整体模型进行计算分析,并从整体模型中切割出锚固竖井子模型,切割边界上施加整体模型计算得到位移值,从整体模型与子模型应力计算结果可知,切割边界上应力基本相同,验证了子模型法的合理性。在此基础上,基于ANSYS优化模块零阶优化算法对锚固竖井尺寸进行优化,采用优化后的尺寸进行应力变形计算时,正常和检修2种工况下Z向最大拉应力均降低了1.1 MPa;应力集中区正常运行工况下Y向拉应力及检修工况Z向拉应力分别减小了1.0、0.7 MPa;锚固竖井顶面X、Z向拉应力区明显减小。运用子模型法和尺寸优化技术对预应力闸墩锚固竖井进行优化,可有效降低锚固竖井周边拉应力及拉应力区范围,可为工程设计提供技术支撑。     

基于ANSYS的预应力闸墩结构布置研究

采用大型有限元结构分析软件ANSYS对某泄洪闸预应力闸墩9种工况进行计算,了解闸室段的应力、应变分布规律,模拟预应力闸墩的预应力效果.对闸墩锚索的布置形式进行分析,评价各部位混凝土应力状态是否满足设计控制要求,并验证闸室段结构形式的合理性.证明了泄洪闸正常运用时,闸墩施加预应力可有效消除弧门推力在闸墩及锚块上产生的拉应力.但当泄洪闸、厂房永久结构缝设置一道止水时,闸墩支铰区及锚块局部仍存在大于C40混凝土抗拉标准强度的拉应力,左墩锚块部位的最大拉应力为3 172.9 kPa,闸墩支铰区最大拉应力为3 262.2 kPa;设置两道止水时,闸墩尤其是左墩内侧闸墩与底板交接线上部区域存在较大的拉应力,不能满足闸墩混凝土抗裂设计要求,为闸室分缝、结构配筋提供了依据.     

闸墩复杂结构的有限元分析

陆浑水库泄洪闸闸墩体型、受力情况及边界条件都较复杂。文章根据闸墩结构特点 ,利用空间块体单元对闸墩进行有限元离散 ,计算了该闸墩在荷载作用下的强度与变形 ,给出了几个典型截面的应力等值线图和变形图 ,得出一些重要的结论。     

某水电站溢洪道预应力闸墩计算分析

应用三维有限元方法对某水电站溢洪道预应力闸墩进行了计算分析,论证了预应力锚索上游锚固端位置和形式的合理性,优化了预应力锚索的布置方案和永存吨位.研究结果可为同类结构的设计提供参考.     

水闸闸墩混凝土裂缝的成因与预防措施

分析了水闸闸墩混凝土裂缝的成因,主要是由于墩体内外温差、混凝土的干缩以及外部约束引起的,并着重从温度控制和改善约束条件方面提出了预防措施,已达到防止和控制裂缝的效果。     

型钢混凝土闸墩的地震谱分析

为了研究型钢混凝土闸墩的地震反应,以邕宁水利枢纽型钢混凝土闸墩为基础模型,借助ANSYS软件,采用水工抗震规范中的主流地震谱分析方法,获取用于水闸地震响应求解的设计反应谱,使用振型分解法求解型钢混凝土闸墩的地震响应.结果表明:型钢混凝土闸墩自由振动的主要形态是墩体横水流方向的左右平动,基本周期约为0.7 s;型钢混凝土闸墩的自振频率间隔较大,频率自小向大的排列属于稀疏型频率谱;地震引起的型钢混凝土闸墩变形不大,但是局部应力偏大会导致闸墩开裂,这与水利工程震害调查中闸墩常见的开裂破坏较为吻合.     

闸墩墩颈近似计算方法

本文根据闸墩整体工作条件,将闸墩分为墩颈上游闸墩Ⅰ和墩颈下游闸墩Ⅱ两部分;按墩颈部位共轭点变位相容条件,求出上、下游闸墩的水压力分配系数α_1和α_2;沿墩高绘制y～α_1和y～α_2曲线,即可找到所需计算高程墩颈的拉力,并据此计算钢筋面积。本法在基本变位公式推导中,同时考虑了弯矩和剪力的影响,比较符合实际。     

曹娥江大闸闸墩混凝土高温季节温控措施

曹娥江大闸是国内最大的河口大闸,其中闸墩施工在夏季高温季节进行.较全面地阐述了混凝土原材料取料温度值的选取及控制措施,已浇筑混凝土内外温差及降温速率的控制措施等.根据闸墩的结构及边界条件,为了控制温度应力防止裂缝的产生,在施工过程中采取了骨料预冷、冷水拌和、掺冰屑拌和、仓面遮阳、内部通冷却水及外侧保温等综合温控措施,确保了闸墩混凝土的施工质量.     

弧形闸门中的闸墩应力分析

§1.前言我們在参加洛口工程的設計工作中,接受了弧形闸門的闸墩应力分析的任务。有关闸墩应力分析的資料,仅見到闸門支座布置在闸墩角点的应力分析方法。但是实际上闸門支座常位于闸墩的中央。因此上述方法就不能滿足工程的需要。这里提出的将闸墩按无限大平钣受中力作用的应力分析方法,就消除了闸門支座位置不能任意的缺点。在洛口工程中,     

自锚式悬索桥主缆锚固区空间应力分析

目的对典型的锚固区局部节段进行分析,以解决自锚式悬索桥主缆锚固区结构复杂,平面杆系程序无法把握锚固区复杂受力状态的问题,为桥梁设计和施工提供参考依据．方法运用MIDAS／FEA建立浑河景观桥锚固区局部有限元模型,分析最不利索力设计值下的局部应力状态及不同荷载下的极限承载力．结果锚固区在主缆索力T=50000kN作用下,产生的最大位移为4．91mm;锚垫板的索孔周围的von Mises应力在110MPa左右．随着荷载的增加,锚固区von Mises应力不断增大．当索力为设计荷载的3．5倍时,锚固区各板件的应力均达到了468MPa以上,位移最大值为24mm．结论主缆锚固区各构件的刚度和强度均满足要求,锚固区的极限承载力为设计荷载的3．5倍,结构的安全系数较高．     

箱形截面大吨位锚下局压应力空间有限元分析

针对公路桥梁单梁预应力张拉吨位不断增大的现状,通过对黑龙江省哈双高速公路黎明湖大桥预应力箱梁局压区试验,对该梁的局压区工作性能及安全性进行了评价,在此基础之上建立有限元数值计算模型,对箱形截面大吨位锚下局压空间应力进行了分析,给出了锚下最大应力出现区域及裂缝出现位置,并提出建议.     

钢箱梁斜拉桥耳板式索梁锚固结构应力分布

为确保钢箱梁斜拉桥耳板式索梁锚固结构布置合理及受力安全,对这类关键构造部位在斜拉索索力作用下的应力大小及其分布规律进行研究.针对杭州湾跨海大桥北航道桥主桥钢箱梁索梁锚固节点,采用室内1∶3缩尺模型试验和空间有限元仿真分析相结合的方法,研究该型式索梁锚固结构传力途径及其各板件应力分布规律,并评价该结构构造的承载性能.实验与理论分析结果表明,这种索梁锚固构造在正常使用荷载作用下各板件应力分布合理、传力明确,在极限荷载下安全可靠.     

闸前弯道水流特性的试验研究

从模型实验和理论研究两方面对平底平板多孔闸闸前９０°弯道水流特性进行了试验研究．在实验的基础上建立了弯顶最大水面横比降与闸门相对开度之间的关系式及闸前均匀顺直段长度的计算式，为弯项水面横比降的计算和弯道下游闸位的选择提供了设计依据．     

斜拉桥鞍座锚固区模型试验及受力特点

以实际工程为背景，设计了斜拉桥鞍座锚固区模型试验方案，由空间应力分析的成果及其与试验实验值的比较，探讨了锚固区的受力特点，得到一些有益的结论。     

混凝土箱梁预应力齿块锚固区承载力拉压杆模型研究

根据主应力迹线指示的应力传递路径,构建出齿块锚固区的拉压杆模型,详细阐述了模型中关键节点及关键杆件所在位置,在此基础上提出基于拉压杆模型的齿块锚下局部受压承载力计算方法.与试验结果对比,本方法精度较高,可实现对齿块锚固区局部受压承载能力的合理预测.     

钢筋混凝土深梁纵筋锚固的试验研究

本文论述了钢筋混凝土深梁纵筋锚固的特点。根据1.6根深梁锚固试件的试验结果,分析了光园钢筋、变形钢筋在深梁中的粘结应力——滑移曲线并与一般拔出试验结果进行了对比。初步阐明了深梁锚固和一般锚固的异同点。指出当横向压应力小于0.5fck时对锚固是有利的,当横向压应力大于0.5fck时对锚固是不利的。本文还给出了光园钢筋、月牙纹钢筋和螺纹钢筋在深梁中的临界锚固长度公式。最后,提出设计锚固长度和加强锚固措施的建议。本文成果已列入我国新修订的《混凝土结构设计规范》。     

大跨斜拉桥预应力索塔锚固区受力机理及试验

为保证斜拉桥索塔锚固区受力可靠,基于受力特征和平面框架分析模型,推导了不同受力阶段预应力小半径大吨位环向U型预应力索塔锚固区控制截面环向应力的计算公式．结合实际工程,建立空间有限元模型,并进行预应力索塔锚固区斜向加载的足尺模型试验,得到了预应力施加阶段、正常使用阶段和非对称加载阶段塔壁的应力分布规律,通过与试验结果进行对比,验证了本文提出公式的适用性．研究结果表明:斜拉索水平力主要由环向预应力筋承担,非对称受力对锚固区受力影响不大,所提出的简化方法可为索塔锚固区设计提供参考．     

锚固区锈胀开裂钢筋混凝土梁锚固可靠度分析

为研究锚固区混凝土锈胀开裂后构件的锚固可靠度的变化,采用一次二阶矩方法分析锈胀裂缝的长度及宽度、保护层厚度、钢筋锚固长度以及配箍率等参数对锚固可靠度的影响.结果表明,当保护层刚开裂时,锈胀裂缝长度对锚固可靠指标β0的影响很小,此后,随着裂缝宽度的增加,β0有明显的降低;保护层厚度和锚固长度的变化对β0有相当大的影响;改变箍筋的直径或间距对锚固抗力的影响很小,β0变化的幅度也很小.     

大跨预应力混凝土箱梁锚固区局部应力研究

针对杭州湾跨海大桥70 m预应力混凝土箱梁大吨位钢索张拉时的结构安全性,用三维有限元方法建立了考虑锚具、螺旋钢筋以及孔道影响的精细分析计算模型,研究了锚固区混凝土的主应力分布状况以及传递机理,根据实测和理论分析结果对比,验证了理论分析锚固区应力的合理性和精度.研究结果表明,锚杯末端圆环形肋板与锚垫板共同参与预压力的传递,并在锚下形成两个局部承压区和横向崩裂区;最大主拉应力和主压应力均发生在锚垫板下侧局部区域;特殊锚具的锚下局部应力可以根据单锚受力条件进行验算,不需要考虑群锚的共同作用;张拉过程中锚具本身的应力远低于材料的屈服应力;锚垫板下侧的拉裂破坏是可能导致采用特殊锚具的大吨位预应力结构在钢索张拉过程中损伤的主要破损类型.