船闸结构仿真计算方法研究

总结江苏近10年来在水运船闸计算方面的主要工作,包括:黏弹性基础梁(框架梁)计算方法、软基上结构仿真计算方法以及地基黏弹性参数反分析方法,三峡永久船闸衬砌墙结构及结构锚杆受力仿真分析,人字门(三角门)船闸闸首结构有限元计算系统的开发与应用,船闸工程混凝土施工期现场防裂控制技术等.这些方法对提高船闸设计水平和施工质量具有重要意义.     

船闸闸室结构三维有限元仿真分析

以四川省嘉陵江凤仪场船闸工程为例,采用空间三维实体有限元法,建立了船闸闸室结构的仿真力学模型,可以全面计算、分析闸室结构内力、位移以及稳定性、安全性等各项技术指标,为船闸结构设计提供了技术支持.同时,通过不同工况下的结构计算,不仅可对闸室结构进行优化设计,还可分析得到影响结构安全性、稳定性的关键因子.     

万安枢纽二线船闸平面布置方案

万安枢纽二线船闸平面布置综合考虑了邻近建筑物结构安全稳定、通航水流条件、施工条件、征拆及土石方开挖等影响因素,比选出布置在一线船闸右岸且在坝顶公路桥中心线处一、二线船闸轴线间距为230 m的方案。通过数模与物模试验对上、下游引航道通航水流条件进行分析与优化,提出延长二线船闸上游引航道停泊段、一、二线船闸共用部分停泊段,并在转弯处加宽上引航道底宽、加深疏浚,延长一线船闸与泄水闸之间的隔流堤,采用全旁侧泄水形式等措施,改善了上、下游引航道通航水流条件,可为类似高水头库区船闸平面布置提供借鉴。     

高大船闸闸室墙体快速施工技术

结合船闸工程实例,针对闸室墙体高大、支模困难、混凝土难入仓的问题,进行了混凝土结构质量控制、模板支立、混凝土入仓方式的研究。采用墙体混凝土结构分层浇注、移动式架体模板支撑架支立模板、混凝土经转向管入仓等方法,在安全、可靠、快速施工的同时,提高混凝土结构工程质量、缩短工期、降低成本,提高工程效益。为高大混凝土墙体结构施工和质量控制提供参考。     

船闸系统仿真模块库的建立与应用

基于面向对象的建模技术和系统仿真方法,分析船闸物流系统的组成、关联关系和系统构型,建立船闸系统的对象模型和动态模型,阐述船闸系统仿真模块库开发的普适性,构建船闸系统仿真模块库。通过快速搭建三峡船闸仿真模型并进行仿真试验,验证本模块库的工程应用价值。     

船闸混凝土结构裂缝防治综合技术

通过对新建、在建船闸混凝土结构裂缝的调查,对裂缝原因进行分析,并结合施桥三线船闸工程实践,提出船闸混凝土结构裂缝防治综合技术：如基于仿真分析的减缩抗裂混凝土配合比优化设计技术;运用衬垫模板结合脱水施工工艺,提高表面抗裂性能;聚苯板外保温技术;优化结构设计、改善边界约束条件等。综合运用进行裂缝防治,供科研、设计、监理及施工人员参考。     

基于计算机仿真的船闸联合调度方案研究

针对长洲水利枢纽四线船闸的复杂航运系统,分析了影响船闸调度方案的影响因素,基于船舶过闸全过程建立了包括锚地、航道及引航道、远端靠船段、近端靠船段、并列四线船闸以及调度排挡等因素的计算机仿真模型,通过仿真试验对比分析了多种调度方案的运营效果,得出了推荐的调度方案,为船闸的规划设计及管理人员提供了科学的决策支持。     

预应力坞式闸室设计

为推广预应力技术在船闸工程中的运用,结合颍上船闸工程的具体应用,采用三维数值仿真分析方法,分析预应力坞式闸室结构的抗裂性能,论述相对于钢筋混凝土闸室结构在经济技术上的优劣性,并提出相应的改进方案。分析结果表明,预应力坞式闸室结构在结构的受力性能、耐久性及经济性等方面均具有一定的优越性。     

体外预应力技术在船闸闸首结构中的应用

文中以土基上典型船闸闸首结构为例,结合有限元法分析了体外预应力技术在闸首底板设计及闸首温度裂缝控制中应用的可行性;并综合地基弹模、外荷载、温度等因素的影响,对预应力方案的处理效果进行对比分析。     

船闸结构施工过程光纤监测应用

船闸工程的施工难度非常大,且由于整体属于大体积混凝土结构施工,在整个的施工过程中可能会存在诸多的影响因素,为了最大程度上控制船闸结构的质量,工程企业在实际的施工过程中可以加强光纤技术的应用,用光纤监测来进行船闸结构的质量评估。基于此,本文分析了在船闸结构施工时,光纤监测技术的充分应用,有利于发挥光纤监测技术的优势,为同类型船闸结构施工提供理论支持与技术指导。     

省水船闸的布置方案与结构设计

近几年，省水船闸越来越多地在国内各个枢纽船闸工程中作为主要设计方案。省水船闸在高水头的山区河流地区具有降低工作水头、降低船闸耗水量、改善高水头船闸引航道内水流条件等优点。以巴江口船闸改扩能项目为例，针对省水形式选择、主体结构设计、布置尺寸、结构内力分析等问题，确定了结构形式并研究了结构的关键受力位置。采用有限元计算方法对比各个工况和主体结构，得出整体式省水船闸结构最薄弱的部位，并对应力较小的位置进行进一步结构优化。     

省水船闸的布置方案与结构设计

近几年，省水船闸越来越多地在国内各个枢纽船闸工程中作为主要设计方案。省水船闸在高水头的山区河流地区具有降低工作水头、降低船闸耗水量、改善高水头船闸引航道内水流条件等优点。以巴江口船闸改扩能项目为例，针对省水形式选择、主体结构设计、布置尺寸、结构内力分析等问题，确定了结构形式并研究了结构的关键受力位置。采用有限元计算方法对比各个工况和主体结构，得出整体式省水船闸结构最薄弱的部位，并对应力较小的位置进行进一步结构优化。     

34 m口门船闸三角闸门设计要点

船闸三角闸门多采用空间网架结构,对于34 m口门船闸而言,采用三角闸门形式尚属首次。为提高闸门结构设计合理性和安全可靠性,结合合裕线裕溪一线船闸扩容改造工程三角闸门的设计实例,从门体结构、支承运转装置、防撞系统、止水系统4个方面对大口门船闸三角闸门设计中须解决的关键技术难点进行分析,选取两组设计水位组合对闸门空间结构进行有限元仿真分析,并对顶、底枢结构进行针对性设计,同时在运转件表面强化工艺、防撞系统结构形式、不同部位的止水设计等方面提出解决方案。结果表明:闸门各结构部件受力在允许范围之内,运转装置安全可靠,止水结构适应性良好,均满足使用要求。     

红花二线船闸下闸首温控仿真分析

针对大型船闸易由温度控制不当产生温度裂缝从而破坏整体结构的问题,采用温度应力仿真的方法对其进行研究。综合考虑混凝土性能、边界条件、浇筑方案等诸多对船闸温度应力造成影响的因素,结合ANSYS自带的APDL语言进行二次开发,编写热力学参数命令流对红花二线船闸下闸首不同工况全过程瞬态温度场和应力场进行仿真分析。结果表明,采取降低浇筑温度并适当配合通水措施能有效控制其温度应力。总结出的大体积混凝温度应力计算和控制的流程,可成熟运用于实际工程。     

船闸工程混凝土质量通病的防治

结合船闸工程特点，探讨了船闸工程混凝土常见质量通病发生的部位、原因，并根据结构特点介绍了船闸混凝土常见质量通病的预防补救措施。     

江阴船闸三角门门体制作工艺及质量控制

通过对江阴船闸三角门门体的制作工艺和质量控制要点的分析,对沿长江口岸船闸典型的三角结构门体在加工、制造和检验过程中的质量控制关键点提出了参考意见,可供其他工程在制造三角闸门时借鉴和参考。     

研究预留宽缝施工方法对船闸底板的影响

针对目前船闸底板受负弯矩影响而出现的裂缝问题,文章分析了研究预留宽缝施工方法对船闸底板影响的现实意义与结构模型建立方法,并提出了作用于实践的方法策略,其目的是为相关建设者提供一些理论依据。结果表明,施工技术人员要应用非线性有限元仿真分析法等科学技术手段,来明确预留宽缝施工方法对船闸底板的积极影响,从而更为准确的作用于实践。     

邻近船闸基坑开挖安全影响因素*

邻近船闸基坑开挖工程会对已建船闸的安全运行带来一定影响,为了解该影响,保证邻近已建船闸的安全和正常运营,结合非线性有限元仿真分析方法,采用理想弹塑性本构模型和D-P屈服准则建立邻近船闸基坑放坡开挖平面二维有限元模型,分析基坑距船闸的距离、基坑的坡度等因素对邻近已建船闸的影响,提出了邻近船闸基坑开挖安全间距及基坑坡度的建议值。     

船闸底板施工期应力仿真探讨

船闸闸首底板的应力分布、应力大小与闸首结构型式有关,也受结构施工过程的影响。本文利用非线性有限元分析方法对各种材料之间的接触作用进行分析,对各种施工过程中船闸闸首底板应力的分布及应力大小进行仿真模拟,以期为类似工程提供参考和借鉴。     

船闸大体积混凝土温度及裂缝控制技术

依托富春江船闸扩建改造工程,采用有限元仿真计算方法模拟不同结构的温度应力变化,提出本工程的温控标准和温控措施。在施工阶段通过对混凝土温度的现场监控,验证了船闸大体积混凝土施工温控措施如浇注温度控制、表面及上表面保温、内部通水冷却等的可行性及控制效果。