基于三维有限元分析的边荷载对水闸结构应力影响研究.pdf
《基于三维有限元分析的边荷载对水闸结构应力影响研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于三维有限元分析的边荷载对水闸结构应力影响研究.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、58云南水力发电YUNNAN WATER POWER第 40 卷第 3 期 *收稿日期:2023-06-05 作者简介:金科(1991-),男,湖北孝感人,工程师,主要从事水利工程设计等工作。基于三维有限元分析的边荷载对水闸结构应力影响研究金科(惠州市华禹水利水电工程勘测设计有限公司,广东惠州516000)摘要:某水闸位于惠州市沙河,是 1 座宽 6 m 的单孔水闸。闸室为压型钢筋混凝土底板的墩墙结构,施工期间闸室充排水时,发现闸室出现了较大的不均匀沉降。根据水闸的设计、施工等具体情况,采用三维有限元方法对水闸的沉降进行了计算分析,研究了不均匀沉降的成因,并对闸后沉降进行了预测。由于洞室自重已
2、基本完成沉降,不会有实质性沉降;在运行期堵水情况下,洞室在河外侧和河内侧的沉降增量分别为 0.3 mm 和 0.4 mm;通过处理,闸室沉降不会影响水闸的正常运行。关键词:三维有限元分析;边荷载;水闸结构;应力分析中国分类号:TV698.2+2 文献标识码:A文章编号:1006-3951(2024)03-0058-04DOI:10.3969/j.issn.1006-3951.2024.03.016Research on the Influence of Edge Load on Stress of Sluice Structure Based on 3D Finite Element Anal
3、ysisJIN Ke(Huizhou City Huayu Water Resources and Hydropower Engineering Survey and Design Co.,Ltd.,Huizhou 516000,China)Abstract:A certain water gate is located in Shahe,Huizhou City,and is a single hole water gate with a width of 6 m.The gate chamber is a pier wall structure with a pressed reinfor
4、ced concrete bottom plate.During the construction period,it was found that there was significant uneven settlement in the gate chamber during the filling and drainage.Based on the specific situation of the design and construction of the water gate,this paper uses the three-dimensional finite element
5、 method to calculate and analyze the settlement of the water gate,studies the causes of uneven settlement,and predicts the settlement behind the gate.Due to the fact that the self weight of the cave has basically completed settlement,there will be no substantial settlement.Under the condition of wat
6、er blockage during operation,the settlement increment of the tunnel on the outer and inner sides of the river is 0.3 mm and 0.4 mm,respectively.Through treatment,the settlement of the gate chamber will not affect the normal operation of the water gate.Keywords:three-dimensional finite element analys
7、is;side load;sluice structure;stress analysis0引言某水闸位于惠州市沙河,是 1 座宽 6 m 的单孔水闸,在潮汐、防洪、排灌等方面发挥了积极作用。闸室为墩墙结构,厚 1 m,高程 1.50 m,底板上下游为 0.5 m 深的梯形键墙。河岸外侧设置深度约 5 m 的预制混凝土桩,底板下设置长 5 m、直径 200 mm、间距 800 mm 的桩。由于施工指挥,在施工期间,洞室进行了充排水,发现洞室出现了较大的不均匀沉降,洞室在河外侧和河内侧的沉降增量分别为 2 cm 和 7 cm。采用三维有限元方法对水闸的沉降进行了计算和分析,研究了不均匀沉降的成因
8、,并对运行后的沉降情况进行了预测。1计算模型和计算条件1.1计算模型考虑到闸的结构、荷载组合和对称的地层特59金科基于三维有限元分析的边荷载对水闸结构应力影响研究征,针对中心线左岸附近的闸室结构和相关连接建筑物的一半进行了详细的模拟计算。使用有限元模型来进行计算,并按照设定的坐标系和计算域边界进行模型建立。在有限元模型中,坐标原点设定在闸室中心线点,其上游相对于底板中点上游有 10 m 的距离1。为了确保模拟的准确性,在 X 轴、Y 轴和 Z 轴上分别设定了正方向。具体而言,X 轴正方向从上游指向下游,Y 轴正方向从右支座指向左侧,而 Z 轴正方向则是自下而上。有限元模型的范围要求在各个方向上
9、满足一定的尺寸要求,其中在垂直方向上的高度为 13 m,相对于中心线右侧的偏移量为 0 m,相对于底板边缘的高度为 10 m,底板的高度则在 16.5 m 以下,但要高于 4.8 m。为了更好地理解模型的结构,绘制了三维有限元网格,如图 1 所示。通过这样的模拟计算和有限元模型的建立,可以更全面地了解闸室结构和连接建筑物的受力情况,并进行进一步的分析和评估。这有助于对工程进行合理的设计和优化,以确保闸的稳定性和安全性。同时,模拟计算还可以提供重要的参考信息,帮助预测和评估不同荷载组合下的结构响应,并为实际施工提供指导和决策依据。图 1水闸三维有限元网格图1.2计算条件根据设计工作,得出了洞室在
10、不同荷载下的应力情况,并将其整理如表 1 所示。同时,也对竣工期和挡水期的模式进行了分析,并将结果列于表 2 中。然而,由于缺乏必要的地质资料,需要依靠水闸具体施工情况和观测资料,来反演土层的综合变形参数。针对条件 1 进行了反演分析,并将结果整理在表 3 中。表 1洞室基础荷载和应力表程序条件 G/kN H/kN M/kNmmax/kPamin/kPa/kPa/kPa正面设计6 1981 477.92 04242.0729.261.4435.66反面设计9 231.69776.52-3 298.3763.4642.781.4853.12完井工期11 512.040-813.4968.7963
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 三维 有限元分析 荷载 水闸 结构 应力 影响 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。