本文關鍵詞：水電站蝸殼結(jié)構(gòu)的拉壓桿摸型及配筋設計研究

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【摘要】：根據(jù)拉壓桿理論對混凝土結(jié)構(gòu)的非桿件系統(tǒng)和不規(guī)則結(jié)構(gòu)進行配筋設計,是當前國內(nèi)外的研究熱點。該理論彌補了傳統(tǒng)方法在混凝土結(jié)構(gòu)干擾區(qū)過度依賴經(jīng)驗公式的缺點,提高了配筋設計的科學性和準確性。目前,歐美國家已將該方法編入混凝土設計規(guī)范。近年來,不少學者對拉壓桿理論進行了廣泛而深入的研究,但是其成果主要集中在牛腿、橋梁等工民建結(jié)構(gòu),而沒有涉及到水電站蝸殼等重要的水工和水電站建筑結(jié)構(gòu)方面的研究。因此,本文提出和研究了水電站蝸殼結(jié)構(gòu)的拉壓桿模型及其配筋設計方法,將蝸殼結(jié)構(gòu)的配筋設計發(fā)展為以精細化的內(nèi)力分析模型為基礎的理論方法,充實了水電站蝸殼結(jié)構(gòu)的混凝土配筋設計理論,具有良好的科學性、實用性和便捷性。本文的具體研究內(nèi)容及主要成果如下：(1)分別研究了根據(jù)拓撲優(yōu)化方法和應力跡線方法建立蝸殼拉壓桿模型的基本步驟和方法,基于兩種方法分別建立了兩類蝸殼拉壓桿模型。(2)對以上兩種方法所建立的拉壓桿模型進行了深入研究,包括拉壓桿模型的不同超靜定次數(shù)、不同精細化程度和不同桿件布置形式等。結(jié)果表明,根據(jù)低次超靜定模型進行配筋設計更偏于安全。(3)提出了根據(jù)不同型式拉壓桿模型的桿件內(nèi)力包絡線進行配筋設計的方法,提高了蝸殼結(jié)構(gòu)配筋設計的安全性和可靠性。(4)比較了根據(jù)拓撲優(yōu)化方法和應力跡線方法得出的環(huán)向內(nèi)力包絡線。結(jié)果表明,根據(jù)拓撲優(yōu)化方法得出的內(nèi)力包絡線進行配筋設計更加偏于安全。(5)比較了拓撲優(yōu)化方法和應力跡線法對應計算模型的計算結(jié)果。結(jié)果表明,兩種方法對應計算結(jié)果的內(nèi)力分布規(guī)律基本相同,說明了蝸殼拉壓桿模型計算方法的可靠性。(6)分別根據(jù)拉壓桿方法和應力圖形法對蝸殼結(jié)構(gòu)進行配筋設計并比較。結(jié)果表明,拉壓桿方法的配筋結(jié)果相對應力圖形法較小,但拉壓桿方法以力學模型為基礎,能夠減少過度配筋的現(xiàn)象。
【關鍵詞】：蝸殼 拉壓桿模型 包絡線 鋼襯 配筋 應力圖形
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TV33
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究背景10-13
• 1.1.1 水電的開發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢10
• 1.1.2 蝸殼結(jié)構(gòu)分析的重要性10-11
• 1.1.3 蝸殼配筋研究現(xiàn)狀11-12
• 1.1.4 拉壓桿理論研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2 問題的提出13-14
• 1.3 本文的研究內(nèi)容14-15
• 第2章 拉壓桿模型設計理論介紹15-23
• 2.1 拉壓桿模型的組成及設計原理15-17
• 2.1.1 混凝土D區(qū)與拉壓桿模型15
• 2.1.2 拉壓桿模型的組成15-16
• 2.1.3 拉壓桿方法的基本設計原理16-17
• 2.2 拉壓桿模型構(gòu)建方法17-22
• 2.2.1 拉壓桿方法設計的基本步驟及示例17-19
• 2.2.2 拉壓桿理論與水工建筑物19-20
• 2.2.3 構(gòu)建蝸殼拉壓桿模型的方法簡介20-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 第3章 蝸殼拉壓桿模型的建立和研究23-44
• 3.1 考慮蝸殼內(nèi)鋼襯和混凝土結(jié)構(gòu)聯(lián)合作用下拉壓桿模型的建立和配筋方法23-24
• 3.1.1 蝸殼拉壓桿模型的配筋設計方法23
• 3.1.2 鋼襯對內(nèi)層環(huán)向拉桿軸心位置的影響23-24
• 3.2 拓撲優(yōu)化方法建立蝸殼結(jié)構(gòu)的拉壓桿模型24-36
• 3.2.1 蝸殼拓撲優(yōu)化的計算模型及步驟24-25
• 3.2.2 蝸殼拓撲優(yōu)化的結(jié)果分析25-27
• 3.2.3 基于拓撲優(yōu)化方法建立拉壓桿模型27-30
• 3.2.4 各拉壓桿模型的計算結(jié)果及比較30-35
• 3.2.5 外層拉桿位置的變化對環(huán)向拉力的影響35-36
• 3.3 應力跡線方法構(gòu)建蝸殼結(jié)構(gòu)的拉壓桿模型36-42
• 3.3.1 蝸殼豎向截面的主應力跡線計算結(jié)果與分析36-37
• 3.3.2 基于應力跡線方法建立拉壓桿模型37-39
• 3.3.3 各拉壓桿模型的計算結(jié)果及比較39-42
• 3.4 基于拓撲優(yōu)化和應力跡線法的拉壓桿模型計算結(jié)果比較42-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第4章 基于拉壓桿模型的蝸殼結(jié)構(gòu)配筋設計44-48
• 4.1 拉壓桿方法配筋設計方法及示例44-47
• 4.1.1 基本步驟44-45
• 4.1.2 配筋實例45-47
• 4.2 本章小結(jié)47-48
• 第5章 應力圖形法的配筋設計及與拉壓桿方法的比較48-59
• 5.1 應力圖形配筋設計及配筋實例48-52
• 5.1.1 基本步驟48-49
• 5.1.2 計算模型49
• 5.1.3 配筋實例49-52
• 5.2 拉壓桿方法和應力圖形法的配筋比較52-54
• 5.3 裂縫計算54-58
• 5.3.1 國內(nèi)計算方法與過程54-57
• 5.3.2 國外計算方法及過程57
• 5.3.3 兩種裂縫計算方法之間的比較57-58
• 5.4 本章小結(jié)58-59
• 第6章 結(jié)論與展望59-61
• 6.1 結(jié)論59-60
• 6.2 展望60-61
• 參考文獻61-65
• 附表1 各拉壓桿模型桿件的詳細內(nèi)力值65-68
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文68-69
• 致謝69

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 秦繼章;馬善定;戴會超;;高水頭抽水蓄能電站蝸殼結(jié)構(gòu)配筋原理研究[J];水力發(fā)電學報;2006年01期

2 徐娜;逯靜洲;陳林;朱旭;;開洞深梁的拉壓桿模型設計方法研究[J];煙臺大學學報(自然科學與工程版);2012年01期

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本文編號：538591