某船闸工程船闸闸室结构优化设计

船闸是通航建筑物的一种主要形式,它一般用于保证船舶安全过闸,因此,其结构设计的合理性就显得格外重要。以某船闸工程为例,利用Abaqus有限元软件对船闸闸室结构进行计算;讨论影响船闸闸室结构设计安全性、稳定性的关键因子,找出考虑这些关键因子的优化设计方法,并进行结构优化设计。     

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.     

基于低碳理念的船闸闸室结构选型

针对船闸闸室结构形式对碳排放的影响问题,建立船闸建设期的碳排放计算模型,计算并分析其在建筑材料生产、运输和施工3个阶段的碳排放量。得出结论：闸室结构选型时宜优选钢筋混凝土结构,墙体较高且两侧均有回填时优选整体式结构并优选低碳混凝土材料。     

峡江枢纽船闸平面布置及闸室结构优化

峡江枢纽位于赣江中游峡江县巴邱镇上游,船闸位于左岸。船闸布置区域为微弯河道,不利于船闸引航道布置,分水墙的设置、现场地形条件等因素直接影响引航道及口门区流速;船闸闸室原设计采用常规的分离式结构,施工覆盖层揭露后,发现地质条件变化较大,存在较大范围断层,分离式闸室结构已不适应该地质条件。通过研究引航道布置对通航水流条件的影响,提出解决措施;通过有限元分析,将部分闸室优化为非常规的整体式结构。     

浅议船闸闸室结构内力分析的解析法

文中对船闸闸室的受力情况进行了分析,详细阐述了闸室底板及闸墙的解析计算法;指出解析计算法没有充分考虑船闸闸室结构的空间特征,只是从平面体系考虑闸室结构内力计算,在一定程度上提高了计算精确度。     

船闸闸室墙结构土层锚杆极限承载力试验

通过淮安三线船闸闸室墙结构中土层锚杆极限承载力的现场试验研究,依据作用荷载下的位移变化图形,分析土层锚杆的变形规律,提出了以锚固体刚性位移为控制条件或以锚固段周围土体整体稳定为控制条件确定的土层锚杆极限承载力。     

坞式船闸闸室结构受力性态有限元研究

本文依托嘉陵江红岩子电航枢纽工程船闸相关资料,在坞式闸室结构常规计算基础之上,利用APDL语言进行编程,在ANSYS平台上开发了坞式船闸闸室结构有限元计算模块,分析了闸室及地基的应力和位移特性,并与常规计算法进行了分析比较.建模过程和研究成果为ANSYS软件在水工结构工程中的若干应用起了抛砖引玉的作用.     

秦淮河洪蓝船闸闸室结构应力场仿真分析

混凝土结构由于内外因素的作用很容易产生裂缝,大部分裂缝都是由于混凝土降温过程产生的拉应力超过了混凝土的抗拉强度引起的。本文采用三维有限单元法模拟洪蓝船闸坞式闸室的施工过程,研究船闸闸室结构施工过程中混凝土温度徐变应力场变化规律。     

键槽形式对船闸闸室结构的受力影响

针对长江上游某船闸工程,运用ANSYS软件分别模拟带键槽缝和带平缝的分离式闸室结构。缝的切向接触采用库伦摩擦模型,法向接触具有传压不传拉的特性。探讨了接缝开度、结构的竖向位移及结构的应力状态等方面的规律,综合分析了键槽缝对结构的影响。研究表明:与平缝相比,梯形键槽闸室结构接缝处的开度小、整体性好,接缝两侧闸墙和底板位移连续,地基应力分布较均匀。增大键槽角度有助于减小接缝开度,使地基应力分布更趋均匀。     

船闸闸室结构刚性桩加固地基承载特性分析

结合东部沿海地区某刚性桩加固地基船闸工程,运用ANSYS软件分别模拟一体式和分开式桩基加固地基船闸闸室结构,接触面均采用库伦摩擦模型,对两种桩基加固地基闸室结构分别进行闸室底板沉降与地基沉降、桩身竖向应力、桩身水平位移以及桩土荷载承担比共4个方面的对比分析。研究表明:一体式桩基加固闸室结构在一定程度上有利于减小闸室整体沉降和地基沉降,素混凝土垫层起到一定的调节作用;一体式桩基加固闸室结构桩基承担的竖向荷载大于分开式,土承担的荷载比例小于分开式;两种结构桩身水平位移沿桩基入土深度的变化趋势一样;分开式桩基加固闸室结构在一定程度上有利于减小闸室底板弯矩。     

预应力技术在防治船闸闸室结构裂缝中的应用

在船闸裂缝预防中,预应力技术是较为有效的措施之一。本文采用三维有限单元法模拟洪蓝船闸坞式闸室的施工过程,发现较大的横河向拉应力发生在底板中间上部区域,较大的顺河向拉应力发生在闸室墙与倒角新老混凝土接触面附近下部区域。建议在闸室底板上表面附近均匀布置横河向钢绞线,在倒角区域布置顺河向钢绞线。     

衬砌船闸闸室接触有限元分析

基于有限元计算方法,以某航电枢纽工程为依托,采用非线性理论建立二维闸室结构仿真模型,分别在检修和低水运行工况下对高衬砌倒梯形闸室结构与岩基进行接触分析和计算。通过对接触状态及接触部位的应力分布研究,得到倒梯形衬砌式闸墙结构薄弱面可能在台阶处的主要结论。     

船闸闸室墙加固改造方案

某船闸闸室采用中间铰扶壁式挡土墙结构,扶壁以上墙体为悬臂板梁结构,不能承受可能发生的水平荷载,局部受挤靠、撞击受损。经抢修加固,改造为支撑于扶壁上的连续板梁结构,以承受可能发生的系缆力、撞击力等水平荷载。     

高良涧扩容船闸闸室计算研究

船闸底板通常简化为平面问题的地基梁进行计算,地基梁分析的目的是以地基与地基梁(即底板)共同工作的假设为前提,来确定地基梁与地基之间接触压力(地基反力)的分布,从而可求得地基梁的内力。由于在实际工程施工中各支撑安装时间不同,其未必与主体结构同时开始受力。对于墙体而言,即在支撑或锚杆加上前,墙体已产生了内力和位移,支撑或锚杆是在墙体产生了一定的位移后才加上的。因此各支撑发挥作用的时刻是不同的,为考虑这一种设置支撑和开挖的施工过程,提出了增量计算方法。     

皂河三线船闸闸室施工控制

针对皂河三线船闸闸室施工特点、难点,依据闸室施工工序,提出了应采取相应技术措施施工。     

三河船闸闸室墙安全性评估

文章简要介绍了江苏三河船闸建闸后的历年加固维修，运行期观测资件分析、复核计算与结果分析，提出除险加固处理意见。     

船闸闸室结构的船-墙碰撞三维有限元分析

以江苏某重力式船闸闸室结构为例,采用ABAQUS软件建立船舶-闸室结构-土体三维有限元模型,对船舶撞击闸室进行瞬态动力分析,得到不同工况下的撞击力时程曲线和撞击力值等结果。研究结果表明:船舶撞击闸室的法向平均撞击力大小与船舶排水量的12次方、撞击速度的1次方、撞击角度的1次方成线性关系;将软件模拟的船舶法向撞击力数值与依据JTJ 307—2001《船闸水工建筑物设计规范》得到的计算值比较,发现规范公式得到的数值普遍偏小,低估了过闸船舶撞击力的影响。     

桂平二线船闸输水系统与闸室墙结构方案研究

桂平航运枢纽二线船闸设计水头为10.5m,输水系统类型为侧墙长廊道短支孔分散输水系统。船闸区上覆地层为第四系冲积的粘土,闸首闸室基础均置于石灰岩地基上,岩石完整性相对较好,因此具备采用衡重式或混合衬砌式闸室墙结构的条件。经充分比较,采用闸底长廊道输水系统、混合衬砌式闸室墙结构的方案,船闸充、泄水时间均可控制在10min以内,闸室内泊稳条件良好,达到了优化方案节省开挖量和混凝土工程量的目的。     

适应不均匀沉降的皮带机与栈桥结构一体化设计

针对软土地基易发生不均匀沉降及变形,导致皮带机及其栈桥结构适应性差的问题,对皮带机及其栈桥结构一体化进行研究,对比多种结构断面和桁架形式,并进行优化以达到最轻量化,适应地基沉降。结果表明,无中间竖杆、无上平面联系杆件的桁架为最轻量化桁架结构,配合倒人字支腿结构,融入机械构造,可达到适应地基沉降的目的。研究成果可为类似工程提供参考。     

船闸闸室墙段伸缩缝修复技术

船闸结构在长时间使用之后,会因为自然因素或人为因素造成伸缩缝中填料逐渐缺失的问题,并且还会出现混凝土破损的情况。极易导致墙后填土因伸缩缝漏水造成水土流失、填土塌陷,甚至其他重大险情,如闸室位移、崩岸等,对工程结构安全度汛亦有较大影响。以螺山船闸闸室墙段伸缩缝修复为例,通过采用植筋、环氧砂浆填充等手段对闸室墙段伸缩缝进行了修复,可为其他类似项目提供借鉴。