软土地基上扩容改造船闸工程上闸首应力变形研究

扬州市某船闸工程已建成通航四十多年,长期处于超负荷运行状态,结构、设备破损老化,存在诸多安全隐患,已影响到船闸的安全运行,为保证船闸运输畅通及保障人民生命财产安全,对该船闸工程进行扩容改造工作。为研究软土地基上扩容改造船闸工程上闸首结构设计的合理性,根据相关地质、地形及设计资料,建立了该船闸上闸首结构连同软土地基的三维有限元模型,计算分析了该上闸首的应力变形特性,确定了闸首沉降符合一般变形规律,闸首底板拉应力值较大,超过混凝土允许拉应力值,应力分析成果为配筋设计提供了理论依据,可为类似闸首设计提供一定借鉴。     

土基上坞式闸首底板受力分析

结合3个船闸工程,利用有限元软件ADINA对土基上不同墙高的闸首底板内力及变形进行分析,总结了不同墙高下的闸首底板内力及变形规律,供类似船闸工程在计算和设计时参考.     

三维有限单元法在大型船闸闸首设计中的应用

合理确定闸首结构的内力是保证船闸结构系统稳定和安全的关键,也是闸首混凝土配筋设计的重要依据。使用ABAQUS有限元分析软件,建立某大型船闸下闸首三维有限元计算模型,分析了不同工况下闸首的应力分布规律及变形特点。编制了由应力反求内力的计算程序,得到各控制点的内力分布情况,并与规范算法结果进行对比,结果表明:规范算法偏于安全,有限单元法充分考虑了位移的协调和结构变形的整体性,计算出的内力更加符合大型船闸闸首实际受力情况。     

在役船闸工程安全性分析研究——以广东省架桥石枢纽工程为例

在役的水工建筑物长期受到内外因素的影响,建筑物的形态及内部结构等受到一定的影响,故应对水工建筑物定期开展安全性检测及评价,以指导工程的除险加固。结合广东省架桥石枢纽工程实例,开展船闸的安全性评价,对上闸首、闸室及下闸首的渗流和结构安全进行了系统地分析研究,通过现场检测以及比照相关规范将架桥石枢纽船闸安全性评价为四类闸,并给出了相应的船闸安全改进措施及建议,可为今后船闸安全性评价分析提供了参考依据。     

基于D-P准则的闸首底板非线性有限元分析与比较

底板是闸首结构受力最复杂的部位,属于典型的空间受力结构,目前船闸规范中仍将弹性基础梁法作为闸首底板内力计算的主要方法,该方法系平面计算理论,且采用弹性模型代替弹塑性模型,存在优化的可能。结合土基上某船闸工程实例,利用有限元软件ANSYS,通过D-P屈服准则进行三维非线性有限元分析,研究弹塑性模型下闸首底板的内力与变化规律,并与弹性基础梁法、三维有限元弹性法进行分析比较,提出了各种方法的适用条件,以供类似工程借鉴参考。     

适用于水上施工的船闸闸首结构与施工方法

结合舟山某船闸工程,研究了适用于水上施工条件的新型闸首结构形式,提出了相应的施工方法和止水措施,介绍了地基处理方式和防渗措施.与干法施工条件下闸首整体对接结构不同,闸首采用预制钢筋混凝土沉箱与现浇混凝土相结合的结构形式,利用沉箱作围堰,安放到位后,通过布置临时止水和永久止水,使闸首沉箱和闸室沉箱结合成整体,形成干地施工条件.对岩基,采用爆破炸礁与水下升浆混凝土相结合的地基处理方式,保证了高潮位时沉箱的稳定性.对于水上施工船闸,该闸首结构形式及施工方法节约了工程造价,缩短了施工周期,为类似船闸工程的设计与施工提供借鉴.     

基于AutoCAD ARX的船闸闸首三维设计

针对国内船闸三维设计可视化效果不足的问题,尝试对船闸闸首三维设计技术进行可视化结构设计的研究.采用C++的面向对象特性与AutoCAD提供的ObjectARX开发工具相结合,研究闸首三维模型算法、闸首稳定性验算程序算法,实现结构稳定性计算结果输出,开发闸首三维模型设计系统.通过工程实例进行验证分析,成果直观,能够很好地辅助闸首结构设计,是对水工建筑物三维可视化设计技术的一种有益探讨.     

有切角三角门船闸闸首结构优化设计*

针对船闸闸首结构建模复杂、工作量大的特点,通过Vb语言和Fortran语言实现了船闸的参数化建模和自动剖分,并在此基础上采用粒子群优化算法,开发了有切角三角门船闸闸首结构优化系统.在工程实例中,以混凝土使用量最小为目标函数,验证了该优化系统的正确性和实用性,计算结果可为船闸的设计提供参考.     

高石碑船闸下闸首结构有限元分析

结合高石碑船闸下闸首设计,研究了桩顶刚性连接、桩侧接触面的有限元建模技术,分析了闸首结构体系转换和施工过程的模拟方法。通过有限元计算结果,研究了下闸首沉降和底板内力的分布规律,探讨了复合桩基的承载特性。分析表明,下闸首采用空箱式底板、复合桩基是合理的。最后,对下闸首的配筋、防渗、施工设计等提出了注意要点。     

高水头船闸闸首大体积混凝土综合施工技术

针对高水头船闸闸首混凝土体积大,且布置有多种结构埋件、孔洞、廊道等,温度应力及结构断面变化易造成混凝土开裂等问题,结合株洲二线船闸闸首施工实例,对高掺低胶混凝土配合比设计、温控措施、缓凝砂浆及大体积混凝土浇筑等关键技术进行研究。采取三掺配比和层间铺筑缓凝砂浆的方法,并结合适当的温控措施,船闸闸首未出现温度裂缝及层间渗水现象。通过本工程的实施,总结提炼了整套闸首大体积混凝土施工防止温度裂缝及层间裂缝的技术成果,可为同类船闸工程施工提供借鉴。     

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。     

湘江土谷塘航电枢纽船闸设计优化及创新

湘江土谷塘航电枢纽是湘江干流航道规划(2007年)的最后一个梯级,也是湖南内河水运发展规划(2011年)中的重点工程。因此,它的建设对湘江干流航道乃至整个湖南内河水运体系的发展都是至关重要的。分析土谷塘船闸的布置方案、工程特点,总结船闸设计过程中的创新点及优化设计成果:1)为达到施工导流方案优化的条件,设计了桩柱插板式隔水墙、兼顾围堰作用的闸室墙;2)为兼顾远期二线船闸对一线船闸进行优化设计,采用了底部透空式主导航墙、双向靠船墩结构;3)为提高船闸区的景观性,对闸首结构进行了优化,在上闸首内布置了管线竖井廊道,并调整了下闸首启闭机房布置,降低下闸首顶高程。     

中船长兴3号线船闸外闸首基床施工

1工程概述 1．1工程简介 中船长兴造船基地一期工程3号线船闸工程位于长江口深水航道南港南侧、北槽分流口的北侧．距园沙航道仅875m；船闸跨越新老大堤．3号线舾装港池通过本船闸与长江相连。该工程包括外闸首、水泵房、内闸首及闸室等单体。外闸首采用大型浮箱结构兼作施工临时围堰和闸首永久结构。船闸工程平面布置如图1。     

信江界牌枢纽船闸改建方案

界牌船闸位于信江航道上,为满足信江通航条件变化,船闸改建或扩建是必须的。针对闸位平面布置方案的选定问题,分析比较不同方案,包括征地、施工断航影响、对已有建筑物的影响、施工难度、投资、水流条件等方面。经过分析比较,最终确定改建船闸方案,改建船闸中心线较原船闸轴线向河侧偏移22. 7 m。针对引航道口门区水流条件进行数值模拟及物理模型试验研究,对不利的水流条件进行调整,并根据水流试验条件提出挂板的布置要求。此研究方法对改建船闸工程闸位方案选择确定具有借鉴意义。     

软质岩基上一种新型船闸闸首结构的应用

结合北江濛濛枢纽二线船闸,采用BIM技术对传统的分离式、整体式闸首结构,从工程量、止水布置、可靠性及安全性、底板弯矩等方面进行对比分析,针对传统的分离式、整体式闸首结构在软质岩基上存在的弊端,提出了一种新型整体式闸首结构,该结构型式止水布置简单可靠、结构整体性好、工程量较小。     

基于ABAQUS的下闸首结构应力变形三维非线性有限元分析

针对东淝河船闸下闸首结构及受力复杂问题,采用三维非线性有限元ABAQUS软件,分析研究下闸首在不同工况下的位移及应力场。计算结果表明,针对复杂结构采用三维有限元分析软件较以往传统的二维平面计算分析方法更有优势,东淝河船闸下闸首的水平位移和垂直位移均满足规范要求。三维有限元分析结果能比较直观、准确反映下闸首整体强度和位移状况,为评价结构安全性态提供依据。     

基于并列铰接空间地基梁法的闸首底板计算分析

介绍并列铰接空间地基梁法的理论推导过程,结合山东八里湾船闸工程实例,分别运用并列铰接空间地基梁法、平面截条法、有限元法3种方法计算闸首底板内力并进行对比分析,结果表明并列铰接空间地基梁法比平面截条法更接近有限元法的计算结果,验证了并列铰接空间地基梁法的可靠性,可以推广应用到船闸闸首底板、水闸底板等基础梁板的设计分析中。     

船闸闸首部位结构内力的非线性有限元分析

考虑结构材料和几何尺度等非线性因素,应用ABAQUS有限元软件建立船闸闸首部位的三维数值模型;通过合理设置闸首部位边墩、底板、回填土和地基之间的接触,分别计算不同工况条件下闸首的结构内力;在验证计算成果合理性的基础上,探讨采用解析法和有限元法进行结构内力分析的优缺点及其适用条件.     

船闸闸首有限元模型土体指标取值的离心模型试验

以南水北调东线工程京杭运河八里湾船闸上闸首为原型,通过离心模型试验研究得到闸首结构在完建期工况下的结构变形以及地基反力,并依据离心试验的缩尺模型建立闸首有限元分析模型,采用参数反分析的方法拟定土体的弹性模量并进行有限元分析。将计算结果与离心模型试验值进行对比分析后得到土体指标在有限元软件中的最合理取值,可为类似地质条件的工程设计提供理论参考。     

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。