陆水水利枢纽二号副坝闸墩裂缝成因分析及缺陷处理方案

陆水水利枢纽2号副坝闸墩出现斜向裂缝,对枢纽工程的安全可靠运行产生不利影响.依据《水工混凝土结构设计规范》,对闸墩进行结构强度及配筋复核计算.采用有限元计算,从受力角度进一步分析闸墩斜向裂缝产生的原因.计算结果表明:弧形工作闸门下游侧附近受闸门支座推力及温升荷载长期反复作用,加之闸门支座扇形钢筋延伸长度不满足规范要求,...     

陡河水库溢洪道结构安全分析

结合陡河水库溢洪道结构运行工况,通过分析,确定溢洪道控制段闸墩顶高程满足校核洪水位工况时安全超高要求;溢洪道闸门全开时泄流能力满足防洪调度要求;溢洪道消能防冲设施满足调度运行安全要求.通过对溢洪道闸室结构的稳定性进行复核计算,确定现有边墙顶部高程满足运行要求;中墩抗滑稳定和地基反力,边墩抗滑、抗倾覆稳定及地基应力均满足...     

介绍一种平钣闸门闸墩的应力分折法——铰接法

一、前言闸墩结构的受力情况与闸门型式、闸墩的截面形状及作用在闸墩上的荷载有关。平钣闸门是常采用的一种闸门型式。由于平钣闸门闸墩两侧设置有门槽,使闸墩的水平截面有所削弱,且外力作用又较为复     

基于内聚力模型的型钢混凝土闸墩开裂数值模拟研究

基于内聚力理论并结合有限元法，以邕宁水利枢纽拦河闸坝为例，分析了闸墩的开裂和裂纹分布，获得了闸墩开裂荷载、初始裂纹位置、开裂范围和裂纹宽度等局部信息。研究表明，型钢混凝土闸墩的裂纹最先在闸门挡水侧牛腿的上、下角点产生，随着施加荷载增大，牛腿闸门支撑面与墩体交线布满裂纹，并从上、下角点沿着墩体和牛腿支座上、下交线扩展；在对称荷载和非对称荷载作用下，型钢混凝土闸墩的开裂荷载/设计荷载分别约为0.656和0.624;1倍设计荷载作用下的最大裂纹宽度均小于0.3 mm,型钢混凝土闸墩的抗裂性能满足相关规范对结构裂纹宽度限值的规定。     

彭水电站预应力闸墩结构设计与监测分析

近年来已建和在建的大型水电站,一般由于表孔孔口尺寸较大,普通钢筋混凝土闸墩弧门支座难以满足设计要求。为改善闸墩结构应力状态,满足使用要求,确保安全可靠运行,闸墩弧门支座多采用预应力结构。通过彭水水电站的设计实践,并参考彭水水电站闸墩在运行期的监测数据,从设计方面对此类预应力结构进行了总结。     

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.     

在役水工钢闸门检测和安全鉴定

水工钢闸门是水工建筑物的主要挡水结构,在服役期受周边环境和运行荷载的影响,将发生防腐涂层剥落、钢板锈蚀、磨损、变形等破损形式。为确保闸门结构安全、满足水工建筑物日常效益的发挥,需对在役水工钢闸门进行科学合理的抽样检测分析和安全鉴定。胥口水利枢纽节制闸安全鉴定基于先进仪器的检测和科学的数据处理分析,为充分发挥闸门的承载能力,采用空间静力有限元对其结构进行强度和刚度复核,评估认定该节制闸钢闸门满足规范要求,能够安全正常使用。     

颍上县大黄闸闸室结构安全复核分析

闸室安全复核是水闸安全鉴定中的重要内容,涉及水闸地质条件、结构形式及材料性能等诸多方面。闸室安全复核的关键在于应用科学合理的计算分析方法。本文结合工程实例,针对整体式底板闸室结构特点及其水文地质条件,采用理正结构设计有限元分析软件建立闸室结构安全分析模型,分别对不同计算工况下闸室结构安全进行复核计算。复核结果表明：该水闸闸室基底应力、闸室抗滑稳定安全系数以及闸底板和闸墩结构强度均满足规范和设计要求。采用有限元分析方法,较之传统的方法,可极大地提高水闸安全复核的精度和效率,分析方法对同类水闸工程安全分析具有借鉴价值。     

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。     

弧形闸门支承闸墩的光弹性研究

闸墩是水利水电工程中常见的结构物。随着工作水头和闸门跨度的增大,弧形闸门应用得愈加广泛。弧形闸门与平板闸门相比,其支承闸墩的工况是比较复杂的。巨大的门腿推力,集中作用在位于墩墙面以外的牛腿上,不仅在墩墙上造成大面积的拉应力区,而且还产生明显的应力分布的局部效应,以致不适宜将支承闸墩作为二维问题处理。     

浅谈开敞式水闸的结构优化

结构优化是一种在结构满足稳定、应力、抗裂等约束条件下使工程造价(或工程量)最小的设计方法,在水利工程中发挥着重要作用,本文在水闸CAD软件的研制基础上,就水闸闸室段结构优化进行分析和说明。1水闸结构优化模型的建立1·1水闸结构优化的变量选取水闸系统实际上是一个大系统,从底板、闸墩到上部结构,涉及的变量很多,对每一个变量进行优化意义不大。闸室段最主要的结构是闸底板和闸墩。除底板、闸墩的尺寸影响结构外,另外闸门的位置,防渗布置又会反过来影响结构尺寸和内力,因此可以选底板的厚度、长度,闸墩的厚度、闸门的位置,铺盖的长…     

株洲航电枢纽溢流坝段边墩有限元分析

坝工设计中,溢流坝闸墩设计是仅次于坝体设计的一个重要项目。对于此类结构采用普通杆件力学方法难以获得满意结果,所以采用结构有限元分析软件ANSYS对株洲航电枢纽溢流坝段25#边墩进行正常水位和校核水位两种工况下的结构应力复核计算。通过计算可以得知在正常挡水工况下,由于闸墩受到闸门推力、水压力和主动土压力的作用在牛腿处产生的拉应力集中,而在背水面的拉应力区出现在边墩背水侧的上游面与迎水面拐角处。通过分析可以总结和归纳出应力、位移在闸墩上的分布规律,为其配筋提供依据,并验证其结构设计的合理性。更多还原     

岩滩水电站溢流坝预应力闸墩应力试验研究

本文通过三维结构模型试验,分析了岩滩水电站溢流坝预应力闸墩的工作性态和各种预应力措施的工作效益。岩滩水电站溢流坝闸墩,采用4组锚束,即对拉主锚束、水平次描束、竖直次锚束及斜锚束。本文不仅对闸墩在施工期、正常运行期、事故检修期下的应力状态进行了分析,而且还对各组预应力、主要外荷载进行了单独分项分析。试验结果表明,闸墩受弧形闸门推力作用时,闸墩上有三个部位为应力控制的关键部位,若不采取预应力措施,结构难以满足抗裂和变形要求。其中一侧弧形门关闭、一侧弧形门开启为最不利工况。预应力措施的工作效益明显,有效地改善了闸墩上三个关键部位的应力状况,主锚束和水平次锚束在此起到了决定性的作用。斜锚束预压效果较好,作为补充措施是必要的。另外,竖直次锚束工作效益不显著,可考虑取消或少量布置。     

花地河北闸闸墩三维有限元分析

弧形闸门的支铰是整个闸门中最重要的组成部分,闸墩支铰处砼的应力和变形决定着闸的运行安全和寿命。该文借助大型结构计算软件Ansys,通过有限元分析的思路,对花地河北闸的闸墩和底板进行三维有限元分析,通过对花地河北闸不同工况下闸墩的应力和变形的成果分析,指导和验证工程设计的合理性,其研究成果对类似工程设计具有一定的参考和借鉴价值。     

北引渠首泄洪闸弧形闸门支座设计

弧形闸门支座是水工溢流建筑物的关键部位,其可靠性直接关系到溢流建筑物能否安全运行,结合《水工混凝土结构设计规范》介绍了北引渠首泄洪闸弧门支座及闸墩的设计,阐述了在单侧推力作用下弧门支座及闸墩设计的一些关键点,并通过对经济、技术指标的分析,选择合理的结构尺寸,优化了工程的结构设计。     

五丈岩水库溢洪道加固工程中的新材料应用

五丈岩水库溢洪道建筑物主要存在闸墩局部受拉区和弧形闸门支座的配筋不满足现行规范要求、坝体粘土心墙与溢洪闸左边墩连接处渗漏、弧形闸门及启闭设备老化等多处隐患。在深入剖析病险原因的基础上,提出的加固方案为:对闸墩受拉区采用碳纤维复合材料加固补强混凝土结构;对闸墩牛腿采用粘钢加固;对左边墩浆砌石挡墙采用超细水泥灌浆。新材料新技术的综合应用,不仅缩短了施工工期,而且消除了工程隐患。     

基于流固耦合的弧形闸门-闸墩体系的流激振动研究

实际工程中弧形闸门与闸墩联系紧密,在水流脉动压力下二者相互影响,形成一个体系。为了揭示闸门与闸墩的相互影响规律,采取流固耦合理论对弧形闸门-闸墩体系开展流激振动研究。以某水利工程弧形工作闸门为例,针对弧形闸门单体和弧形闸门-闸墩体系分别建立三维有限元模型,计算两种模型的自振频率,基于模态分析的结果对两种模型进行动力响应分析,总结闸门和闸墩在动力特性和流激振动响应方面的相互影响规律。结果表明：闸墩对闸门动力特性及动力响应具有较大影响,考虑闸墩影响时,弧形闸门自振频率下降,其中以支臂振动为主的第4阶自振频率下降幅度最大,为61.45%,面板及支臂顺河向动位移分别减小44.58%及增大37.93%,面板及支臂动应力分别下降41.70%及增加30.71%;闸门流激振动对闸墩应力有显著影响,相较于闸墩按动力系数计算的最大应力增大了4.713 MPa。采用弧形闸门-闸墩体系模型可以更加准确而全面地评估弧形闸门及闸墩在流激振动下的安全特性。     

溢洪道闸室不对称受力变形及地震响应数值分析

溢洪道是洪水期间保证水库安全的重要设施,其结构安全稳定关系重大,为此规范要求大型水利工程需进行不对称受力工况的结构计算和地震工况动力法稳定计算,而传统结构力学方法难以完成。本研究采用三维有限元数值分析方法,对密云水库第一溢洪道改建工程新建溢洪道闸室的中墩、底板进行模拟试验,研究了不对称受力工况条件下的闸墩变形和地震工况下的闸墩抗滑稳定。定量分析结果表明:溢洪道闸室中墩在不对称受力工况条件下,侧向变形不超过0.1 mm,满足闸墩在闸门槽止水变形2 mm以内的要求,侧向位移小于现状溢洪道;地震工况抗滑稳定安全系数为6.39,满足地震工况抗滑稳定安全系数大于2.3的规范要求;因此新建溢洪道设计方案能够确保其在高水位下检修密闭性和高烈度地震下的安全稳定性。     

某弧形闸门闸墩三维有限元应力应变分析

应用大型结构计算软件Ansys,对某弧形闸门闸墩应力应变进行三维有限元模拟计算与分析。得出结论和优化建议:闸墩牛腿处砼应力最大,其他某些部位砼材料的性能还没有充分的发挥。因此,为了结构的优化设计,在保证闸墩厚度尺寸和弧门支座尺寸不变的情况下,建议将牛腿的尺寸加宽,从而改善牛腿周边的应力分布,使牛腿处的最大拉应力减小,闸墩富裕混凝土区域减少,以节省材料,达到充分利用材料的目的。通过不同工况下闸墩的应力和变形的结果分析,校验工程设计的合理性,并提出工程设计方案进一步优化改善建议。     

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.