本文關鍵詞：弧形鋼閘門構件可靠性研究與結構優(yōu)化設計

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【摘要】：本文在文獻分析和工程案例剖析的基礎上，以灣灣川水電站弧形鋼閘門為工程背景，提出了新的銹蝕函數(shù)并分析了銹蝕對閘門構件及其結構可靠性的影響，以該工程鋼閘門結構為例進行了優(yōu)化設計，同時分析了由于銹蝕所導致閘門各個構件尺寸的變化對閘門整體的影響。主要研究內(nèi)容如下： （1）分析了既有水工鋼閘門改造原因，總結得出了閘門改造的主要因素分為人為因素和非人為因素，在非人為干擾的情況下，，銹蝕是影響閘門改造的主要因素； （2）對運行34年的灣灣川弧形鋼閘門材料做了性能實驗分析，分析了銹蝕對水工鋼閘門材料內(nèi)部的影響，驗證了銹蝕并不影響材料本身的化學成分及力學性能，證明了銹蝕使構件受力面積減小進而引起鋼閘門結構的抗力衰減； （3）研究了既有水工鋼閘門的銹蝕行為，改進并提出了新的非線性銹蝕函數(shù)，同時分析了在該銹蝕函數(shù)下，鋼閘門構件的抗力衰減和可靠度指標的變化情況，指導運行中的工程閘門及時改造更新，降低結構失效的風險； （4）應用有限元軟件及一階優(yōu)化法對弧形閘門整體結構進行了優(yōu)化設計，得出了構件最優(yōu)尺寸，不僅減少了工程的投資成本，同時降低了對啟閉設備的要求； （5）對灣灣川水電站弧形鋼閘門改造設計方案進行了敏感性分析，得出了由于銹蝕所導致各個構件尺寸變化對弧形鋼閘門整體結構的影響，面板作為鋼閘門的主要構件，閘門整體荷載效應對其尺寸變化敏感性十分顯著，對于水頭較高的閘門，閘門整體荷載效應對主梁后翼緣尺寸變化敏感性十分顯著，該結論為既有水工鋼閘門提出了合理的維護意見。 本文的研究具有較強可行性和實用性，其成果對既有水工鋼閘門的改造更新和運行維護具有很大的參考價值和實用價值。
【學位授予單位】：長春工程學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TV663.2

【參考文獻】

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本文編號：1266063