【摘要】：水利興國(guó),我國(guó)水工建筑物設(shè)施多興建于蓬勃發(fā)展時(shí)期。泵站工程是解決干旱缺水、洪澇災(zāi)害以及水環(huán)境惡化的有效工程措施�；炷磷鳛楸谜咀顬橹匾臐仓牧�,工程界中,混凝土裂縫現(xiàn)象卻普遍存在,裂縫造成混凝土耐久性弱化,誘發(fā)結(jié)構(gòu)破壞,嚴(yán)重困擾工程安全服役�；炷潦┕て诠に嚰夹g(shù)的落后或運(yùn)行期短時(shí)間溫變易引發(fā)溫度裂縫,開裂通�；诙喾N因素綜合作用,因此,分析結(jié)構(gòu)受力性態(tài)及應(yīng)力十分必要。本文在認(rèn)識(shí)當(dāng)前混凝土裂縫研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上,結(jié)合南水北調(diào)東線投入運(yùn)行的某大型泵站隔墩開裂工程背景。現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)混凝土裂縫狀況,綜合運(yùn)用有限元基本理論,借助ANSYS有限元軟件,分別創(chuàng)建泵站隔墩加固前及加固后有限元模型。根據(jù)該泵墩應(yīng)力分布狀況下,查找其開裂的影響主因。數(shù)值仿真加固后的泵墩,對(duì)比加固前后裂縫縫端處應(yīng)力變化,分析加固效果。本文還給出防止裂縫擴(kuò)展及控制的工程措施,可借鑒于類似工程設(shè)計(jì)中,主要研究?jī)?nèi)容如下:1、闡述了國(guó)內(nèi)外混凝土應(yīng)力分析方法的研究現(xiàn)狀,混凝土開裂的原因多集中在溫度應(yīng)力、地基不均勻沉降等循環(huán)加載的不利荷載,論述了目前工程中混凝土裂縫加固處理工藝。2、依托工程背景,考慮該泵站地址狀況,輔以鋼直尺、裂縫寬度檢測(cè)儀及鉆芯機(jī)等設(shè)備,檢測(cè)了泵墩開裂現(xiàn)狀。經(jīng)檢測(cè),隔墩開裂嚴(yán)重,1#孔右墩,4#孔右墩裂縫存在貫穿性裂縫,需進(jìn)行加固處理。3、運(yùn)用ANSYS軟件創(chuàng)建泵站有限元模型,考慮溫度變化對(duì)運(yùn)行期泵墩應(yīng)力的影響,仿真模擬五種工況下泵墩受力性能。結(jié)合以往工程經(jīng)驗(yàn)及仿真計(jì)算結(jié)果,認(rèn)為該泵墩運(yùn)行期遭遇寒潮溫度驟降造成混凝土表面開裂,不均勻沉降引發(fā)裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展。4、運(yùn)用ANSYS軟件在前期創(chuàng)建的有限元模型,加固處理中采取化學(xué)灌漿形式于模型中,對(duì)比分析泵墩在加固前后縫端典型點(diǎn)應(yīng)力變化,發(fā)現(xiàn)該泵墩采取灌漿加固技術(shù)可有效減輕裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展。
【圖文】：

圖１－１研究技術(shù)路線逡逑

學(xué)、聲學(xué)等非力學(xué)領(lǐng)域，多次耦合問題也逐漸應(yīng)用在工程設(shè)計(jì)中，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，逡逑有限元法必將承擔(dān)更大的作用。逡逑基于有限元法進(jìn)行仿真計(jì)算，需要通過一定的步驟，步驟流程如圖２－１逡逑基于應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的積分方程組逡逑求解丨Ｘ域化為笮元體，建立物理方程逡逑邐Ｉ邐逡逑由適宜插值函數(shù)建立基函數(shù)逡逑邐邋邐逡逑分析單元，得到待定系數(shù)檇限元方程逡逑１逡逑優(yōu)化侍定系數(shù)ｆｔ限元方程逡逑１邋．逡逑丨處理邊N<糸件．讓４應(yīng)力邊界廳柙及逡逑Ｉ邐幾何協(xié)調(diào)方程邐逡逑圖２－１有限元法基本步驟逡逑（２）有限單元發(fā)展現(xiàn)狀逡逑隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展，有限單元法逐漸滲透到工程設(shè)計(jì)中。時(shí)至２０世紀(jì)４０年代，逡逑離散化思想的油然而生，有限元在１９４３年ＣｏｕｒａｎｔｆＭ為研究分片連續(xù)函數(shù)以及最小位能原逡逑理的成果論文得以解決Ｓｔ．Ｖｅｎａｎｔ扭轉(zhuǎn)難題。因計(jì)算機(jī)技術(shù)低，數(shù)學(xué)家與工程師在不同程度逡逑對(duì)有限元應(yīng)用進(jìn)行了研究，丨９５６年在鋼架分析中有效將位移延伸至到彈性力學(xué)平面問題，，逡逑成功應(yīng)用在飛機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，Ｔｕｒｎｅｒ、Ｃｌｏｕｇｈ［７３＾ｔ次用三角形單元對(duì)平面應(yīng)力做出了解答。逡逑時(shí)至２０世紀(jì)５０年代
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TV675

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2682308