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。     

闸墩复杂结构裂缝成因分析

某水库泄洪闸闸墩，为大体积的混凝土结构，体型，受力情况及边界条件都较复杂，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4工况下的强度与变形，给出了几个典型截面的应力等值线图和变形图，并对裂缝生成的原因、裂缝的开展可能性进行分析，结果表明，温降产生的收缩和冷缩及温升和水载荷的作用，使闸墩内部产生应力，这是闸墩底部和顶部产生裂缝的主要原因。     

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．     

冷却水管在泄洪闸闸墩施工期温控中的应用

施工期通冷却水可降低大体积混凝土早期水化热,是成熟的冷却方法,闸墩结构中应用较少.本文结合白沙水库溢洪道闸墩结构中的冷却水管降温方案的设计,通过对水管冷却的热工计算,分析冷却水管冷却的降温幅度,对比相同施工环境条件下是否采用冷却水管的实际温度变化过程,表明水管冷却在泄洪闸闸墩施工期温度控制中使用可有效降低混凝土温度峰值,对闸墩结构的防裂具有重要意义.     

国电万安水电厂底孔闸墩裂缝处理及加固

万安水电站底孔闸墩出现裂缝,为保证结构安全,对闸墩进行了裂缝处理、粘钢灌胶、植筋、浇筑钢纤维混凝土等补强加固。通过处理,裂缝受到限制,闸墩得以加固,保证了底孔闸墩结构完整和运行安全。     

型钢混凝土闸墩整体结构可靠度分析

型钢混凝土闸墩是一种工作性能优越的新型闸墩结构。为了分析结构参数随机性对闸墩结构可靠度的影响,基于结构可靠度理论,以型钢混凝土闸墩的极限荷载和静水荷载作为综合随机变量,构建反映闸墩整体功能状态的功能函数,采用验算点法(JC法)计算反映结构可靠性的结构可靠度指标。并研究了型钢布置根数、埋置长度、布置角度及横向型钢布置形式的改变对闸墩整体可靠度的影响,结果表明:4种布置形式的改变对闸墩的可靠度均产生影响,型钢混凝土闸墩的整体可靠度与型钢布置根数、埋置长度均呈线性相关关系,而与型钢布置角度则不存在线性关系,最佳型钢布置角度仍需依据实际工程来确定。     

五强溪大坝表孔预应力闸墩应力复核

五强溪表孔闸墩采用预应力钢筋混凝土结构型式.因监测仪器失效,目前难以掌握预应力锚索的预应力损失情况.为论证当前预应力闸墩的安全性,选取22号坝段预应力混凝土闸墩作为典型对象,采用三维有限元计算方法进行应力复核计算.对预应力荷载的模拟采用敏感性分析的方法,设定3种工况进行计算.通过对计算结果进行分析,并结合监测资料,认为目前闸墩的位移、应力状态正常.     

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.     

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.     

利用有限元方法研究溢流坝闸墩裂缝加固方案

用三维有限元法和瞬态温度场理论对丰满溢流坝闸墩裂缝的情况进行了应力分析,建立了计算模型,对6种可能的施工过程所涉及的预锚力对闸墩应力的影响进行了组合模拟计算和分析比较,给出了坝顶钻孔加压灌浆、同时对闸墩施加水平锚索的加固方案。     

深基坑支护结构施工工艺优化设计

将地层损失法与文克勒模型基础上的杆系有限元增量法非线性分析结合，协调支护力与土体变形计算，对多支点支护结构，通过变形曲线面积积分建立比较系统的多目标优化模型，并运用复合形法实现优化计算，求出满足目标要求的最优开挖与支撑工艺。     

海藻酸钙-超声辅助的多种雌激素增强生物降解

通过向土壤样品溶液中添加海藻酸钙并辅以超声,提高多种雌激素(E1,E2,E3,EE2和BPA)的生物降解效率,采用中心复合设计及响应曲面优化方法确定最优降解条件,并通过生物降解性能关系(QSBR)分析雌激素理化性质对生物降解的影响.结果表明:在海藻酸钙增强生物降解体系中,5种雌激素同时降解的最优条件为超声3min,海藻酸钙的质量分数为5%,菌液添加量6mL;优化降解3d后,E1的降解率约为100%;7d后E3,BPA,EE2和E2的降解率分别约为52.65%,96%,96.90%和100%;雌激素的极性表面积(PSA)、辛醇-水分配系数(lg Kow)和表面张力为影响雌激素生物降解的主要参数;极性表面积和辛醇-水分配系数的交互作用、辛醇-水分配系数和表面张力的交互作用对雌激素的降解均表现为协同作用.     

某框—剪结构的分部优化设计

从结构优化设计理论和结构控制理论的观点出发,针对某办公楼建筑结构的特点及抗震设计的要求,提出了高层框架—剪力墙抗震设计的优化和控制策略,使结构受力合理,降低了材料消耗。结果表明,综合应用优化设计和结构控制理论是降低高层抗震设计经济指标的可行途径。     

基于复形调优法的复合材料身管优化

通过结构优化设计可以获得重量轻刚度好的复合材料火炮身管。根据设计要求,建立复合材料身管结构优化模型,以各层材料厚度和复合材料层的缠绕角为优化设计变量,身管强度和重量为约束条件,身管刚度为优化目标。结合有限元计算模型和复形调优法,建立复合材料身管结构优化的求解框架,并进行了编程求解。优化算例表明,复合材料身管在满足强度和减重要求的条件下,一阶固有频率提高了12．14％。     

填海地层深基坑支护参数优选与基坑变形分析

针对复杂填海地层深基坑支护难度大,基坑变形严重的问题,以深圳地铁13号线深登明挖区间基坑工程为例,利用弹性分析法和FLAC3D数值模拟对该基坑工程的支护结构设计和基坑变形规律进行了分析.结果表明:随着桩径和咬合量的增大,桩身水平位移减小,弯矩增大,而位移和弯矩沿桩身的分布规律基本不变,最大水平位移和最大弯矩分别发生在距...     

大型挖掘机下部结构整体参数的优化设计

对大型挖掘机下部结构提出了整体结构参数优化的方法和程序,建立了合理的优化模型,并以美国P＆H公司生产的2300xp挖掘机的原始参数为例,运用本方法进行整体优化,优化结果和P&H2300xp挖掘机下部结构尺寸极为接近。     

潮汐电站厂房浮运结构的优化设计

建立了潮汐电站厂房浮运结构的优化模型，在浮运结构稳性知识库的基础上，采用混合惩罚函数法对其进行优化设计。利用分部优化与整体优化相结合的原则，无约束极小化采用DFP变尺度法，编制了厂房浮运结构优化设计程序。实例计算结果表明，程序是稳定，收敛的，优化结果是可行的。     

格构锚固结构与地基相互作用分析

为了研究格构锚固结构支挡加固松散土层效果,对格构锚固结构与地基土相互作用进行三维有限元模拟．研究松散土体在格构锚固结构作用下的变形及应力分布的变化规律,分析格构锚固结构的受力特征．结果表明,在格构锚固结构的作用下,滑坡体内部受到较均匀的压应力,土体强度提高,在纵横格构梁交叉的尖点处土体存在拉应力集中,塑性区的范围仅限于表层土;预应力锚索加固变形模量小的松散土层与加固变形模量大的岩体同样有效．格构梁的有限元模拟与解析解结果比较表明,按有限元解进行设计比较安全,若按解析解结果设计,建议乘以系数K=1．3．建议格构梁的纵横梁不论是中间梁还是边梁均采用统一的设计方案．     

鞍山体育中心劲-柔索张拉穹顶屋盖优化设计

采用北京交通大学研究开发的劲-柔索张拉穹顶结构应用于工程实践尚属世界首次.以鞍山体育中心训练馆的工程为例,论述了该结构系统工程设计中的结构选型、结构分析及优化设计.结果表明,采用新型结构优化后经济性能和受力性能均得到提高.所提出的适合于此种结构的优化设计方法为该结构的推广应用积累了宝贵的经验.     

深厚软土区基坑悬浮式水泥土框架支护结构设计

以某深厚软土地区基坑支护为例,设计悬浮于软土中的水泥土框架作为基坑支护结构,兼顾解决软土基底的施工困难。在选择挡墙宽度、嵌固深度、坑内加固土体厚度等设计参数作为因素进行正交试验的基础上,完成基坑设计参数优选,可为类似基坑设计提供有益的参考。在深厚软土地区基坑支护工程中,利用坑底加固土与基坑侧壁重力式挡墙组合形成"悬浮"于软土层中的水泥土框架支护结构,能够有效控制基坑变形,保障施工过程中的基坑稳定。引入正交试验表安排基坑设计试算方案,可有效减少试算次数,提高基坑设计的效率。通过对试验结果进行方差分析可知,在深厚软土地区"悬浮式"水泥土框架支护结构中,坑底土体加固厚度对控制基坑的变形发挥极其重要的作用;其对墙顶水平位移、墙顶竖向位移和坑底隆起的贡献均超过80%。