中墩锚块底部接触方式和锚索优化研究

为了改善预应力闸墩受力状态,同时在节约成本的基础上,保证其结构的安全运行,从锚块与闸墩接触方式、锚索吨位和次锚索位置三个方面进行优化研究,对预应力闸墩进行优化分析,进而改善闸墩颈部、锚块和锚固洞的应力状态。结果表明:锚块底部与闸墩采用分离式接触方式,可以大大降低锚块下游面与闸墩交界处的拉应力。预应力锚索的拉锚系数的增大有利于减小闸墩颈部的拉应力,但同时锚块和锚固洞周围的拉应力会有所增大。次锚索靠近锚块下游面,可以更好地抵消主锚索对锚块产生的局部拉应力,但对闸墩颈部和锚固洞的影响很小。此算例推荐锚块底部与闸墩采用分离式接触方式;拉锚系数采用1.95,即主锚索永存吨位为3 200 k N,次锚索永存吨位为1 900 k N;水平次锚索尽量靠近锚块下游面布置。     

预应力闸墩结构体系优化设计分析

为确保预应力闸墩结构的正常安全运行,有必要对其应力和变形性态进行了解和把握,并在此基础上进行优化分析,以节约成本,改善结构性能。结合某水电站溢流坝预应力中墩结构,运用大型有限元分析软件ANSYS对其进行了三维线弹性计算,重点分析了各典型工况下闸墩关键部位的受力情况。通过不同荷载对闸墩颈部受力的影响分析可知,闸墩主要受自重、弧门推力及锚索预应力作用。通过对两种锚块混凝土强度C35和C40的计算分析可知,单纯提高锚块混凝土强度对于改善闸墩颈部受力效果不明显。通过对锚块底部与闸墩采用整体式连接和分离式连接两种方案进行对比计算可知,分离式连接对于正常蓄水双侧弧门关闭工况下颈部的受力比较有利,但对于单侧弧门推力作用工况则不利。     

基于仿真的枢纽水闸锚索结构设计分析研究

针对粤北地区水利枢纽工程中水闸设施结构开展除险加固设计,设计采用预应力锚索支护结构,分析了锚块与闸墩接触式方案,闸墩颈部最大拉应力相比整体式降低了10.7%;采用整体式连接方案易导致结构区域拉应力集中,而接触式方案有助于缓冲降低张拉预应力。两种连接方案最大压应力相比仅有2.2%增幅,以接触式连接方案更有利于水闸设施安全运行,采用距离参数为140cm更有利于水闸结构应力稳定性。研究成果为水利工程中结构设计对比分析计算提供一定的参考。     

苏北水利排险工程中水闸除险加固结构模拟设计分析研究

针对嶂山闸开展病险加固模拟设计研究,设计预应力结构加固措施,研究优化预应力锚索布设根数与锚索直径参数.加固结构中锚固洞拉应力最大,且最大拉应力与锚索根数、锚索直径均为负相关,闸台、锚块最大拉应力在锚索根数为16后出现降幅;锚索直径增大2 mm,闸台、锚固洞、锚块最大拉应力分别平均降低22.7％、7.6％、24.4％,且...     

溪洛渡高拱坝深孔预应力次锚索优化研究

溪洛渡拱坝深孔闸墩结构复杂,出口悬臂长24.7 m,承受水推力达81 283 kN,需在闸墩悬臂上布置预应力锚索以满足强度要求,除环形主锚索外,次锚索的布置对支铰大梁的应力影响也十分显著。参考以往工程经验,溪洛渡深孔闸墩拟定了2排次锚索、总锚应力26 500 kN和3排次锚索、总锚应力39 000 kN两种次锚索布置方案,以最大拉应力为控制标准,采用三维有限元法对这两种方案下支铰大梁运行期的应力状态进行了对比分析。计算结果表明:相比方案一,方案二中大梁拉应力量值和范围都显著减小,拉应力极值由-3.3 MPa降至-1.7 MPa,大梁跨中剖面的受拉面积由10.603 m2降至5.516 m2。可见,方案二大梁受力状态更好,符合设计要求。     

某泄洪排沙闸预应力边墩有限元计算分析

采用三维有限元方法,在不同荷载组合下,计算分析了预应力边墩在不对称荷载作用下闸墩颈部、锚块等关键部位的应力分布规律.结果显示:施加预应力可以解决承受大吨位弧门推力边墩的高拉应力状态;锚块受力基本合理,只在空腔前后出现较大拉应力,应根据结构受力状态进行配筋;闸墩的高拉应力区主要分布于闸墩颈部,但拉应力较小,能够满足预应力混凝土结构对拉应力的要求,闸墩结构安全.     

水电工程预应力闸墩新型扁孔式锚块结构设计技术探讨

中国水电工程预应力闸墩结构设计中,为降低拉锚系数,出现了多种锚块形式及锚索布置形式。文章从便于施工、易于保证混凝土施工质量等因素出发,提出了颈部预留扁孔式锚块结构,在锚索布置方面认为主锚索在立面及平面上均采用平行布置形式,既方便施工又可满足结构安全要求,并初步形成了一套包含预应力锚索吨位设计的预应力闸墩研究方法。     

潘口水电站预应力闸墩颈部开槽方案研究

为确定溢洪道预应力闸墩锚块颈部开槽长度,运用ANSYS程序进行有限元计算,对比分析了3种开槽方案对预应力锚块颈部应力分布的影响.关键区域的主应力和重点剖面的正应力对比表明,颈部开槽长度过大不可行,颈部不开槽和开槽长度较小均可行,但各有利弊.将研究结果应用于实际工程,能够为闸墩锚块设计配筋提供参考和指导.     

大藤峡水利工程泄水闸高孔预应力闸墩设计

大藤峡水利枢纽工程泄水闸高孔为开敞式实用堰,工作闸门总推力巨大,闸墩采用预应力结构.预应力闸墩与钢筋混凝土锚块的连接型式采用简单结构,闸墩平面主锚索采用平行布置方式,立面上扇形放射状布置.文中通过三维有限分析计算,验证了闸墩应力水平满足设计要求.     

基于三维非线性有限元分析的某水电站预应力闸墩锚索布置方案

某水电站泄洪闸预应力闸墩施工过程中,由于施工原因造成右边墩锚块底部高程较设计高20 cm,造成底部预应力锚索中心距底部仅18 cm;为保证溢洪道安全运行,对右边墩锚索布置方案进行了调整。应用大型结构计算软件ADINA分析了3种方案情况下右边墩的应力应变情况;综合锚块、锚固洞等部分的应力特征,选定底部锚索锁定吨位保留原设计值的50%、顶部增加1根预应力锚索的布置方案。研究成果为工程设计方案变更提供了重要依据,避免了拆掉、重建预应力闸墩的方案,为保证工程节点进度起到了重要作用;同时对其他工程预应力闸墩设计具有重要参考意义。     

预应力闸墩设计相关技术问题的调研与探讨

参考相关文献调研资料,结合近年来预应力闸墩设计工程实践经验,对预应力闸墩设计中的相关热点、难点问题进行调研与探讨,重点探讨了锚索预应力损失大小及锚索吨位确定、闸墩颈部应力控制标准、锚索布置、如何有效减少颈部应力等问题,并首次明确提出预应力闸墩结构运行期防护的问题。     

水电站预应力闸墩锚块设置次锚索参数优化数值模拟研究

预应力闸墩的结构设计研究对保证闸墩的运行安全具有重要意义.文章以赵家堡子水电站溢流坝闸墩为例,研究了预应力闸墩锚块设置次锚索的价值,并对次锚索的参数进行了优化研究.结果显示,设置次锚索对改善锚块内部应力具有显著作用.结合受力分析结果和工程的经济性,建议在锚块B-B断面和C-C断面之间以及D-D断面和下游面之间分别布置一单排3束的次锚索,其永存吨位为1800kN,超张拉吨位为2100kN.     

静动力荷载工况下水利枢纽工程中闸墩及锚索结构应力特征研究

为研究水电站枢纽工程闸墩与锚索结构在不同工况下应力特征,利用仿真计算平台获得静力与地震动力荷载下水工结构应力分布特征.静力工况下,闸墩最大拉应力以顶面、下游面较显著,而闸墩颈部以受压为主;锚固洞顶、底面最大拉应力均以Y向最大,且超过材料安全允许值,锚固洞顶、侧面受拉较小,最大拉应力仅为0.7 MPa,下游面处于受压.地...     

构皮滩拱坝中孔预应力闸墩优化设计研究

为优化构皮滩拱坝中孔预应力闸墩锚索永存张拉吨位,首先采用方案优选的方法确定主次锚索永存张拉吨位组合,但优选结果拉锚系数偏大,再对闸墩体型进行优化,然后采用基于参数化有限元的ANSYS优化设计模块对主次锚索永存张拉吨位进行优化,优化结果满足应力控制要求,降低了拉锚系数。     

空腔锚块式预应力闸墩结构受力性能试验研究

 由于闸墩结构设计受颈部应力状态制约,预应力技术成为改善大型弧门闸墩结构受力性能的重要措施。锚块结构特征及其对颈部受力的影响是大型弧门闸墩结构设计时需要考虑的主要问题。利用结构仿真模型试验,以蒲石河电站排沙闸预应力闸墩为例,研究了锚块内设置空腔引起的颈部抗裂性能、锚块内应力分布的变化,讨论了空腔锚块对预应力闸墩结构受力性能的影响。试验结果表明,新型空腔式锚块设计方案能够有效地提高预应力闸墩颈部的预压效果,提高闸墩颈部抗裂性能。     

蒲石河电站泄洪排沙闸预应力闸墩模型试验

介绍了蒲石河抽水蓄能电站泄洪排沙闸预应力闸墩仿真结构模型试验的模型比尺与材料选择、混凝土配合比、加载系统、测试系统及试验程序等研究情况.得到了各种预定工况下,闸墩颈部、闸墩与锚块接触部位和锚块的应力分布规律,研究超载情况下闸墩结构的承载能力.根据试验结果,建议在锚块与颈部接触部位适当增加斜拉筋及扇形筋数量,增强锚块与闸墩的整体性,以提高超载能力.     

莫桑比克CORUMANA坝泄洪闸结构稳定性分析研究

为研究莫桑比克Corumana心墙堆石坝水闸锚索施工工艺及设计参数影响下加固结构应力特征,设计开展设计方案的仿真对比计算.锚固洞部位乃是结构拉应力最大区域;拉应力最低值为无缝钢管方案.锚固洞、锚块最大拉应力均与钢梁间距参数为负相关关系,且降幅递减;闸顶最大拉应力在0.5～2 m区间内稳定在1 MPa左右,但在间距2 m...     

蒲石河抽水蓄能电站预应力闸墩空腔式锚块的计算分析

采用通用的有限元程序ANSYS对起关键作用的闸墩颈部和预应力锚块建立模型,并通过改变对预应力效果影响较大的空腔尺寸计算颈部和锚块的应力,通过分析比较最终确定出合理的预应力闸墩空腔锚块的结构型式.     

大岗山水电站深孔闸墩U形预应力锚索优化设计

大岗山水电站的高拱坝深孔闸墩预应力锚固设计技术性强且质量要求高,锚索布置、锚索预应力体系和预应力损失确定是设计中的重点和难点。目前预应力锚索设计多在工程经验基础上采用半经验方式进行,系统、详细地介绍了大岗山水电站深孔闸墩U形有粘结预应力锚索设计思路,对有粘结锚索的拉锚系数和预应力长期损失系数的取值进行了讨论,指出设计中除了要重点关注悬臂闸墩根部和支铰大梁的拉应力外,还应特别关注锚头部位的压应力集中现象。     

江坪河坝溢洪道预应力中墩应力分布特性

基于线弹性三维有限元方法,对江坪河水电站溢洪道控制段中墩进行了整体空间应力与变形分析,得到了其典型工况下的应力与位移分布规律.根据有限元计算结果,评价了中墩混凝土结构的预应力效果,最后探讨了锚块底部与相应闸墩顶面两种不同接触方式对结果的影响.结果表明:位移峰值出现在闸墩顶部;锚块耳朵、门槽底部、预留平孔处容易出现较大拉应力,但作用范围不大;中墩预应力效果明显;预留平孔周边应力具有局部特性;分离式模型和整体式模型计算的结果相差不大