黏弹性人工边界在坞式闸室结构动力计算中的应用

应用ANSYS通用有限元软件编制黏弹性人工边界的计算程序,通过算例验证该计算方法的可行性。建立基于黏弹性人工边界的坞式闸室结构的动力计算模型,对坞式闸室结构进行固定边界和黏弹性边界下不同边界范围的动力计算分析。计算结果表明:与固定边界相比,黏弹性人工边界有更高的可靠性。在地震动力作用下,闸墙顶部的动力加速度响应最为明显,在闸墙底部拉应力响应最大;闸室底板下部受拉,最大拉应力值大于闸墙的最大应力;地基深度范围取值在2~3倍以上结构底宽时,结构响应已趋于稳定。     

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.     

设置基坑支护结构的船闸坞式闸室底板有限元分析

闸室外部因没有足够的放坡空间,需设置支护减小开挖。目前国内外关于设有支护的复杂闸室结构计算甚少。因此,基于实际工程,分别使用弹性地基梁法和有限元法对2种闸室结构进行计算分析,研究支护对闸室底板内力的影响。计算结果表明:船闸闸室底板最大正、负弯矩分别发生在高水位期和检修期,支护的设置可减小闸室底板受力,提高结构安全性,达到优化大体积混凝土底板施工方法;不同材料的支护对闸室底板内力影响效果不同,地连墙支护对闸室底板内力影响效果高于钢板桩支护。     

坞式闸室混凝土裂缝控制措施

坞式闸室在以往的工程中经常会在闸室底板和倒角产生混凝土裂缝,底板裂缝通过后浇带设计加以解决,后浇带处理不当会产生人为裂缝、同时也会带来施工不便。探讨坞式闸室底板整体浇筑的可行性,研究采用三维有限单元法模拟船闸坞式闸室的施工过程,分析指出闸室底板和倒角可能产生裂缝的成因,提出应用预应力加固技术防治混凝土裂缝,同时提出了预应力布置参数。计算结果表明,施加预应力后可有效降低底板和倒角处的拉应力,使其低于混凝土应力控制标准,达到了防治裂缝的目的。     

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。     

坞式闸室预应力筋布置形式优化

预应力坞式闸室预应力筋可以采用多种布置形式。为使闸室达到较优的受力状态,结合一具体工程实例,依据预应力钢筋的布置原则和等效荷载原理,提出了两种坞式闸室预应力筋的合理布置形式。通过ANSYS有限元软件模拟两种布筋方案可知,不同的布筋形式下闸室结构的受力是有差异的,而合理的布置形式能有效减小闸室拉应力和变形。     

葛氏法计算船闸坞式结构底板时荷载简化方式研究*

采用葛氏法查表计算船闸坞式结构时,要将闸墙所受荷载简化到底板上,通过不同荷载简化方式的计算,并与有限元方法计算结果比较分析,认为传统荷载简化方式无论从结构力学的角度,还是从计算结果的合理性来看,均存在一定问题,针对不同的坞式结构特点,推荐了相对较合理的荷载简化方式.     

不对称闸墙双铰底板式闸室结构仿真分析

以四川省青居船闸工程为背景,分别采用平面简化法和有限元法对闸室结构进行内力计算,并同原型观测数据进行对比分析,结果显示：简化法较难满足不对称闸墙双铰底板式船闸结构计算的需要,而基于非线性有限元法的计算成果与结构的真实受力状态吻合较好,能反映船闸结构内部最不利的位置、受力状态及其变化规律。     

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.     

高边墩预应力钢筋混凝土坞式闸室三维数值仿真分析

为分析研究高边墩预应力钢筋混凝土坞式闸室结构的受力性能和计算方法,以安徽省颍上船闸工程为例,采用三维空间有限元模型,模拟墙后回填施工过程,计算作用于闸墙后的土压力荷载。由此进一步分析结构的变形和应力分布。对比分析有限元计算结果与实测值可以得出,计算值与实测值接近且趋势吻合。研究表明,当合理考虑土体和闸室的相互作用,并精确模拟回填施工过程,通过三维空间有限元可有效分析预应力闸室结构的受力性能。     

岩基上坞式闸室结构受力分析及其优化设计

对于水头较高的船闸工程,坞式结构存在抗滑稳定性不足、结构应力较大的缺点。为此,提出坞式结构的3组优化方案：加大截面尺寸、增加悬臂、泡沫轻质土置换回填土。通过定义抗滑影响因子δ分析3组优化方案对抗滑稳定性的影响,利用有限元模型并引入截面尺寸的解析算法分析3组优化方案的结构应力变化。结果表明,增加悬臂方案对抗滑稳定性的优化效果最为明显,泡沫轻质土置换方案对于改善结构内力更为经济合理。     

安谷船闸坞式结构三维有限元分析

针对山区河流上高水头船闸坞式结构形式,对多种荷载组合下的结构响应做了数值分析,研究了完建、检修、运行及地震工况条件下闸室段的结构变位与应力分布规律,揭示了结构的不均匀沉陷程度,以及拉、压应力的分布范围和特征值,为结构配筋和地基处理提供了依据.同时,探讨了墙后回填、基岩变形模量等敏感性因素的变化对闸室、闸基工作性态的影响.     

大型干船坞多锚衬砌式坞墙结构的有限元分析

在某大型干船坞设计中,对于工程地质条件好的区段,采用多锚衬砌式结构形式的坞墙,并利用大型有限元软件MSC.Marc对该结构进行了计算分析。结果表明,多锚衬砌式坞墙的整体稳定性、锚杆锚固长度以及坞墙本身的强度均可满足规范要求。该结构简单、经济、施工便利,在条件允许的地区采用具有较大的优越性。     

坞式船闸底板自重在其内力计算中的折减问题研究*

现行JTJ 307—2001《船闸水工建筑物设计规范》对底板自重在内力计算中的考虑没有明确规定,不同设计者根据具体地基条件进行不同程度折减。通过以往工程建设经验及数值分析,建议宜借鉴和参考SL 265—2001《水闸设计规范》,即可不考虑底板自重,折减程度可为100%,同时建议船闸设计规范中补充类似条文和说明,并对此作进一步的验证。     

分缝施工的坞式结构底板设计探讨

结合江苏省土基上的船闸工程实例,分析分缝施工的坞式结构底板的受力情况,就闸首计虎中自重折减系数进行探讨,并对底板底层钢筋保护 层在施工宽缝周围的防裂问题提出建议。     

斜桩承台式坞墙在需保护临近建筑物的船坞工程中的应用

针对周边已建有其他建筑物的船坞工程项目,对在船坞施工过程中能有效保护临近建筑物的坞墙结构形式进行研究。以实际工程为例,采用岩土有限元软件PLAXIS对斜桩承台式坞墙进行数值模拟计算。考虑承台尺寸、桩基斜率等多个影响因素,研究坞墙结构的受力和变形特性,验证了所用新型坞墙结构对临近建筑物的保护作用。