溢流表孔预应力闸墩结构三维有限元分析

对溢流表孔闸墩结构应力分布和变形性态的了解与把握是设计中应解决的关键技术问题之一．为确保整个预应力结构在施工和运行中的安全,运用ANSYS有限元分析软件,对某水电站大坝溢流表孔预应力闸墩进行较为全面的应力、变形分析,得到了典型工况下结构的应力应变分布规律．根据计算结果,对闸墩混凝土结构的预应力效果进行评价,分析了结构重要部位的应力规律,并就预应力体系的两种不同拉锚系数设计方案进行对比分析,优化预应力体系设计．全部有限元计算结果为溢流表孔预应力闸墩结构的设计和优化提供了依据．     

某水电站新型预应力闸墩三维有限元分析

某水电站溢洪道闸墩锚块承受荷载较大,弧门单个支铰处最大水推力达到20543kN.为了准确了解闸墩、锚块等结构在完建和运行各典型工况下的应力分布状态,采用通用的三维有限元程序,对新型的空腔式预应力闸墩进行分析,得到典型工况下结构的整体位移和应力分布规律.研究结果表明预应力闸墩既有整体稳定性,各项荷载组合条件下锚块局部应力集中部位也能基本满足设计要求,并据此评价了新型结构的预应力效果.     

预应力闸墩颈缩体形研究

以某水电站溢洪道堰闸坝段中墩为研究对象,以ANSYS软件为平台对预应力闸墩在不同荷载组合工况下进行计算分析。针对闸墩颈部拉应力较大的实际受力情况,对预应力闸墩颈部采取颈缩措施。采取在长度、深度和高度三个方向颈缩的方案,并分别建立了有限元模型。对颈缩的长度、高度、深度在不同尺寸下的计算结果进行对比分析研究,确定最佳颈缩尺寸。其计算分析研究结果为工程设计提供参考,以利于改进和优化闸墩结构设计。     

基于子模型法的高拱坝导流底孔预应力闸墩三维有限元分析

高拱坝导流底孔预应力闸墩受力比较复杂且直接影响到坝体在施工和运行中的安全,对它进行三维(3D)有限元分析很有必要.本文以某高拱坝的6号导流底孔为研究对象,采用子模型法对其进行了全面地三维有限元分析,得到了其在3个典型工况下预应力闸墩主要部位的应力分布规律.计算结果表明:子模型法是分析孔口应力的有效途径;U型锚固体系改善应力状态具有较大的优势;预应力锚索的效果是显著的;在设计预应力锚索吨位时,应重点考虑施工期高水位时的情况;闸墩与坝体的结合处存在应力集中,可采取相应的加固措施.全部成果可为闸墩的设计提供参考和借鉴.     

预应力闸墩锚块开槽理论研究

水利工程中广泛应用的预应力闸墩,闸墩和锚块连接的颈部应力分布不均匀,表面处应力集中最大。为改善此部分的受力状态。本文通过对闸墩锚块开槽,对传统构造加以改进,通过开槽锚块于传统锚块的应力对比,研究开槽锚块对改善受力的理论效果。     

泄洪洞进水塔预应力闸墩承载特性研究

预应力锚固技术是改善大型弧门结构应力状态、优化闸墩结构的重要工程措施之一.针对某泄洪洞进水塔,建立了三维数值模型,采用有限元法进行了计算分析;以施工期和运行期闸墩混凝土应力状态为控制标准,进行了预应力方案的比选,并进行了锚索张力、弧门水推力和库水压力等荷载的敏感性分析.计算结果表明:随着拉锚系数的增加,预应力区混凝土的压应力数值增加,上游预留平孔位置和下游支撑结构位置的应力集中程度也增加;在预留平孔附近位置主要受锚索张力影响,是应力集中区域,需要配置环形受拉钢筋;在预留平孔下游部位,弧门水推力和边墙外库水压力造成的拉应力区可以通过锚索张力产生预压应力得到有效地降低或消除;而预留平孔上游部位出现的较大拉应力,则由弧门水推力、锚索张力和边墙外水压力共同作用形成,需要加大边墙厚度或配置受拉钢筋.     

预应力闸墩的优化设计

分析比较了预应力闸墩在葛洲坝水利工程中的二江、三江和大江泄洪冲沙闸上的应用,继后又在龙羊峡、岩滩、五强溪、安康、漫湾等水电站上的预应力闸墩应用,阐述了近年来预应力闸墩设计中的若干问题,针对存在的问题提出了一些优化设计的看法和建议。     

后浇带对施工期闸墩混凝土温度和应力的影响

针对闸墩施工期容易开裂的问题,阐明了闸墩的开裂原因.借助混凝土温度和应力有限元计算方法,分析了后浇带的防裂机理和效果.指出后浇带对减小混凝土内部最高温度、内外温差以及早期表面拉应力作用不大,对减小闸墩后期的内部拉应力有明显作用.研究表明,后浇带可以有效防止闸墩后期"由里及表型"裂缝的产生.     

预应力混凝土桥墩抗震模型实验与性能分析

基于以往的试验研究进行室内振动台试验,模拟分析了钢筋混凝土墩及预应力墩的抗震性能.与普通钢筋混凝土桥墩相比,预应力钢筋利用预应力的高强弹性提高了墩柱的延性性能,降低了残余位移.由于预应力的存在,使得墩柱刚度较普通混凝土墩大,墩顶位移减小,墩底应力降低,能承受更大的地震加速度波.     

钢筋对闸墩混凝土早龄期应力影响的数值分析

在大体积混凝土薄壁结构中,混凝土在早龄期很容易开裂.设计人员有时采用钢筋进行防裂限裂,但钢筋在混凝土早龄期阶段的防裂效果仍不明确.对典型的闸墩和底板建立有限元模型,并分别采用整体式和分离式模型模拟了闸墩中的钢筋.采用4种不同的工况,模拟施工期荷载条件下的应力场,根据计算结果可以认为目前常见的钢筋布置方案对闸墩混凝土早龄期应力影响很小,可以不予考虑.     

大跨度次梁预应力次扭矩分析

预应力次扭矩对结构受力的影响,存在于整个受力阶段,其对结构受力的反对称效应是比较明确的,尤其对边主梁的受扭影响。通过理论分析及工程模拟,指出预应力次扭矩是一个典型的协调扭矩。     

锚杆+微型桩复合土钉支护基坑稳定的可靠性

考虑预应力锚杆、微型桩与土钉的共同作用,应用边坡极限平衡理论与圆弧滑动条分法建立了预应力锚杆+微型桩复合土钉支护基坑内部整体稳定性分析的功能函数与最危险滑动面的计算模型。将土体的力学参数作为随机变量,推导了功能函数对各随机变量的偏导数。利用改进的一次二阶矩法计算了预应力锚杆+微型桩复合土钉支护基坑内部整体稳定的可靠性指标,并分析了土体力学参数的变异系数对可靠性指标的影响。     

预应力混凝土连续箱梁桥裂缝成因分析及其长期监测

针对在桥梁建造和使用过程中出现的因裂缝而影响工程质量的问题,通过对一座在使用初期箱梁底板出现裂缝的在役预应力混凝土连续箱梁桥的长期监测、车辆荷载试验以及有限元法模拟分析,探讨了预应力混凝土连续箱梁的裂缝成因及其裂缝对使用性能的影响.结果表明,交通运输量的迅速增长导致了桥梁实际使用荷载超过当年设计荷载,使得箱梁的横向应力超过了混凝土的抗拉强度,是预应力混凝土连续箱梁桥出现纵向裂缝的一个主要原因。     

先后张预应力混凝土箱梁对比设计与分析

运用桥梁专用计算软件‘桥梁博士’,以40 m跨度先、后张预应力混凝土组合箱梁为分析对象,对其进行了对比设计和刚度、应力等力学性能的对比分析.分析表明,折线配束先张箱梁在更大跨度公路桥梁中应用是可行的.     

预应力加工表面残余应力的理论分析

提出了一种理论分析的方法，对预应力切削、磨削加工时所形成的表面残余应力进行定量分析．利用热弹塑性力学理论和有限元方法，从理论上计算已加工表面残余应力，讨论预应力加工条件对加工表面残余应力的影响，从而为表面残余应力的控制提供了理论依据。     

深基坑预应力锚索支护监测数据分析与研究

为深入研究基坑支护预应力锚索的锚固机理和锚固效果,根据预应力锚索弹性状态下的变形,建立了预应力锚索弹性状态下的变形解析力学模型。按照国家规范对大连奥海大厦1号楼深基坑支护预应力锚索进行了试验检测,对预应力锚索锚固效果进行了评定。在此基础上,通过模型计算结果和实测结果的对比,验证了计算模型的正确性。     

苏通大桥群桩基础应力扩散角反演分析

等代墩基法是群桩沉降计算的一种简化模式,在计算超长大直径钻孔灌注群桩基础最终沉降量时,得到的理论值往往偏大,经沉降经验系数修正后其值又偏小,而且按照从外围基桩以-φ/4(-φ为平均摩擦角)来考虑应力扩散作用显然不适用于深水群桩基础沉降计算.鉴于此,利用苏通大桥地基基础安全监测系统实时在线监测数据,考虑钢护筒与桩身共同作用,采用等代墩基法模型反演不同施工阶段应力扩散角,得到荷载传递过程中应力扩散角随时间的变化规律,从而给出用等代墩基法计算深水群桩基础沉降时应力扩散角的取值范围,为桩基设计提供一定的理论依据.     

框架预应力锚杆支挡结构的理论分析及工程应用

对一种新型支挡结构即框架预应力锚杆支挡结构进行了研究.合理选取了框架预应力锚杆支挡结构的土压力计算模型和框架、锚杆的计算模型,并提出采用力法求解框架和锚杆的内力.改进了锚杆自由段长度的计算方法,推导了结构的基础埋深和稳定性极限平衡分析的计算公式.用此方法设计的多个高边坡经实践证明安全、可靠并具有良好的经济效益.此方法也为黄土边坡支挡结构计算提供了一种新的途径.     

大跨度预应力混凝土梁式桥设计优化

大跨度预应力混凝土梁式桥在公路工程中得到广泛应用,针对该类桥梁普遍出现梁体裂缝、跨中下挠等病害,从结构总体、预应力构造、结构计算等方面深入分析,提出结构设计优化的建议,延长结构的耐久性。     

预应力锚杆复合土钉支护模拟研究

通过工程实例,采用数值分析的方法,模拟研究基坑开挖过程中预应力锚杆与土钉墙复合支护结构的受力性状、工作性能和作用机理,并在数值分析中利用强度折减法分析基坑开挖后的稳定性。