【摘要】：閘墩是泄水建筑物的重要組成部分,對閘門安全有效運行起著十分重要的作用。較大的水推力不僅在閘墩頸部形成大面積的扇形拉應(yīng)力區(qū),還使弧門支座周邊混凝土過早開裂,普通的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已難以滿足設(shè)計要求。型鋼混凝土閘墩結(jié)構(gòu)剛度大、延性好、受力合理且綜合經(jīng)濟(jì)效益好,是一種較為合理的新型閘墩結(jié)構(gòu)》在保持配鋼量不變的原則下,型鋼布設(shè)對于閘墩結(jié)構(gòu)的受力性能有一定影響,故亟需對型鋼布設(shè)方案展開系統(tǒng)化研究。本文以某實際工程的中墩壩段為研究對象,考慮正常兩側(cè)擋水和左側(cè)單側(cè)擋水兩種工況,利用ANSYS建立相關(guān)模型并進(jìn)行非線性有限元計算,探究不同型鋼布設(shè)方案下閘墩結(jié)構(gòu)的位移、裂縫發(fā)展和應(yīng)力的規(guī)律性,找出最優(yōu)的型鋼布設(shè)方案,為類似工程的閘墩設(shè)計提供參考。本文的主要研究內(nèi)容及成果如下:(1)型鋼混凝土閘墩可行性研究.兩種工況下,型鋼混凝土閘墩裂縫范圍都比普通鋼筋混凝土閘墩小,型鋼混凝土閘墩的開裂荷載都比普通鋼筋混凝土閘墩大.正常兩側(cè)擋水工況中,型鋼混凝土閘墩的閘墩最大拉應(yīng)力比普通鋼筋混凝土閘墩小很多:左側(cè)單側(cè)擋水工況中,型鋼混凝土閘墩局部受拉區(qū)的應(yīng)力衰減速度明顯快于普通鋼筋混凝土閘墩。綜合來看,鋼混凝土閘墩結(jié)構(gòu)是一較為合理的閘墩結(jié)構(gòu)。(2)型鋼布設(shè)根數(shù)對閘結(jié)構(gòu)的影影研究。兩種工況下,三型型布設(shè)時,型鋼位移曲線最平滑,型鋼混凝土閘墩的裂縫范圍最小;隨著型鋼布設(shè)設(shè)數(shù)增加,閘墩和型鋼的拉應(yīng)力最大值都先減小后增大,三型鋼布設(shè)時值最小小三型鋼布設(shè)時,型鋼混凝土閘墩的受力性能較優(yōu)。(3)型鋼布設(shè)角度對閘墩結(jié)構(gòu)的影響研究。兩種工況下,型鋼12255布設(shè)時,型鋼位移曲線最低,型鋼混凝土閘墩的裂縫范圍最小。正常兩兩側(cè)擋水工況中,隨著型鋼布設(shè)角度變大,閘閘的最大拉應(yīng)力值先減小后增大,型鋼12.55布設(shè)時值最小:左側(cè)單側(cè)擋水工況況,隨著型鋼布設(shè)角度變大,墩最大拉應(yīng)力值相差不大。兩種工況下,隨著型鋼布設(shè)角度變大,型鋼的最大拉應(yīng)力值先減小后增大,型鋼12.5°布設(shè)時值最小。型鋼12.5°布設(shè)時,型鋼混凝土閘墩的受力性能較優(yōu)優(yōu)。(4)不同型鋼扇形布設(shè)形式對閘墩結(jié)構(gòu)受力性能影響不大,但型鋼扇形一長兩短布設(shè)形式最省材料。建議本工程型鋼混凝土閘墩采用三型鋼12.5°一長兩短扇形布設(shè)。本文研究成果可為型鋼混凝土閘墩的設(shè)計提供參考。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TV662.2
【圖文】：

等大（2）型工程，主要建筑物為 1 級，次要建筑物置在支流左岸岸邊，為 3 孔開敞式，由引渠段、溢流渠段底板高程為 187.0 m，溢流堰凈寬 36 m，堰頂高 m（寬×高）。溢洪道區(qū)地層主要為侏羅系中統(tǒng)（J2的泥巖或泥質(zhì)粉砂巖，巖層近乎水平（產(chǎn)狀 265∠6變化由全風(fēng)化～弱風(fēng)化～微風(fēng)化逐漸過渡。中厚層~，強(qiáng)風(fēng)化巖體強(qiáng)度較低，裂隙較發(fā)育。薄層泥巖為淺整，巖體強(qiáng)度低。泥質(zhì)粉砂巖為-淺灰色，較堅硬，料分區(qū)圖見圖 3-1，各分區(qū)混凝土材料力學(xué)指標(biāo)如表水位資料如表 3-2 和表 3-3 所示。

79×10312×10-6表 3-3 水庫特征水位及尾水位3-3 Characteristic Water Level and Tail Water Level of Res項目 校核洪水位 設(shè)計洪水位 正常蓄水位 死水位 校核尾水位 設(shè)計尾水位 中墩和兩個邊墩，閘墩結(jié)構(gòu)在閘孔中心線設(shè)結(jié)構(gòu)端與末端厚度均為 4.0 m。閘孔設(shè)疊梁檢修門和文選取中墩結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模分析，中墩結(jié)構(gòu)具體形

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本文編號：2722580