塢式船閘閘首結(jié)構(gòu)應(yīng)力變形三維有限元分析.pdf

1、由于塢式結(jié)構(gòu)（又稱為U型結(jié)構(gòu)）具有整體性好、防滲性強(qiáng)、對(duì)地基承載力要求較低等優(yōu)點(diǎn)，越來越多的建于軟土地基和復(fù)雜地基上的船閘采用這種結(jié)構(gòu)。船閘的閘首作為船閘工程的主要組成部分，閘首工程結(jié)構(gòu)計(jì)算的正確性對(duì)保證船閘設(shè)計(jì)的合理性起著決定性的作用，而現(xiàn)如今在閘首的設(shè)計(jì)方面主要還是將空間問題簡化為平面問題進(jìn)行計(jì)算，為了能反映船閘三維結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，本文依托潁上復(fù)線船閘，借助ANSYS分析軟件采用解析法及三維非線性法對(duì)船閘閘首應(yīng)力及變形特征進(jìn)行計(jì)算分

2、析，并采用單因素分析法探討回填土參數(shù)及回填土表面荷載對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響，得到以下結(jié)論:
　　(1)通過對(duì)解析法計(jì)算結(jié)果和有限元法計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，得到兩種方法的計(jì)算結(jié)果比較接近，說明三維數(shù)值模型能夠較真實(shí)反映閘首復(fù)雜荷載和使用條件，驗(yàn)證了模型的正確性和實(shí)用性以及計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。
　　(2)通過不同工況下對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力和位移的分析，可以得到閘門上的水壓力是引起閘首結(jié)構(gòu)在順河向產(chǎn)生位移的主要原因;閘首底板表面在三種工況下都產(chǎn)生了

3、不同程度的拉應(yīng)力，在閘首邊墩與底板接觸部位以及邊墩與閘門接觸部位出現(xiàn)不同程度的應(yīng)力集中;在三種工況下，由于有回填土壓力的作用，左側(cè)邊墩變形和應(yīng)力大于右側(cè)邊墩，豎直方向閘首結(jié)構(gòu)主要受到壓應(yīng)力。
　　(3)通過對(duì)影響結(jié)構(gòu)受力的因素進(jìn)行分析，結(jié)果表明:土體強(qiáng)度越高結(jié)構(gòu)本身的應(yīng)力、接觸應(yīng)力、沉降位移、水平位移及摩擦滑移越小，反之就越大，但土體內(nèi)摩擦角變化的影響較粘聚力對(duì)結(jié)構(gòu)受力和位移影響更敏感;回填土表面均布荷載對(duì)結(jié)構(gòu)物的受力和位移影響較