大跨度連續(xù)剛構渡槽鋼板伸縮節(jié)力學性能分析.pdf

1、由于山區(qū)遠距離輸水需求不斷提高，高墩大跨連續(xù)剛構渡槽形式隨之出現(xiàn)，相應增大了渡槽間伸縮縫的長度，傳統(tǒng)渡槽伸縮縫在受力、形變和耐久性等方面已無法滿足其長度增加的要求。為此，本文提出了一種新型的鋼板伸縮節(jié)形式，設置在連續(xù)剛構渡槽與簡支渡槽的端部連接處，并以黔中水利樞紐徐家灣渡槽連接段鋼板伸縮節(jié)為研究對象，建立了結構幾何非線性分析模型，分析了伸縮節(jié)在內水壓力、軸向相對位移變位、橫向相對位移變位以及豎向相對位移變位下伸縮節(jié)的應力水平，并依據(jù)有限

2、元分析結果，對這種渡槽用伸縮節(jié)的力學性能進行了評價及參數(shù)優(yōu)化分析，研究成果可作為相關工程設計、建造和應用的技術參考。
　　主要研究內容包括以下四個方面：
　?。?）結合渡槽伸縮節(jié)自身結構特點和受力特點，對渡槽用鋼板伸縮節(jié)進行初步設計。
　?。?）考慮結構幾何非線性，對大型渡槽用鋼板伸縮節(jié)進行有限元分析，分析在內壓、位移荷載及二者組合作用下，各向應力大小及分布規(guī)律，并與美國膨脹節(jié)制造商協(xié)會標準（EJMA）計算值進行了對比

3、。
　?。?）對影響大型渡槽鋼板伸縮節(jié)力學性能的參數(shù)進行分析，探究伸縮節(jié)各向應力隨波形半徑、波高、壁厚等波形參數(shù)變化規(guī)律；然后對伸縮節(jié)波形參數(shù)進行優(yōu)化分析，同時建立兩個相互獨立的模型，分別施加軸向位移與內部壓力，以伸縮節(jié)波高、壁厚、波紋半徑為設計變量，以各向應力為結果變量，單元總體積為目標函數(shù)，確定減輕自重的優(yōu)化尺寸。
　?。?）在內壓作用下，對有環(huán)箍約束伸縮節(jié)進行分析，采用接觸單元模擬環(huán)箍與伸縮節(jié)的相互作用，提取接觸波谷處