砌石拱壩三維有限元靜動力分析研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、砌石拱壩是在中小型水利工程中常見的壩體結(jié)構(gòu)型式。它以水泥用量少,大量的砌石料、砂礫料可以就地取材,對施工機械和施工技術(shù)要求低,便于廣大群眾掌握等諸多優(yōu)點而得到廣泛的應(yīng)用。因此,研究砌石拱壩的應(yīng)力、應(yīng)變對于壩體的設(shè)計、安全評價等均有重要的科學意義。 本文在綜合已有的研究成果上,利用大型商業(yè)有限元軟件ANSYS對砌石拱壩在多種工況下壩體應(yīng)力、應(yīng)變進行了分析研究。在靜力研究中考慮到了重力、水壓力、溫度、淤沙壓力等荷載的作用,進行了壩體

2、溫度場分析,地震動力分析中詳細研究了振型分解反應(yīng)譜法,得到了壩體應(yīng)力、應(yīng)變一些規(guī)律,為壩體的設(shè)計和安全評價提供一些參考。本文通過計算分析主要得到如下一些結(jié)論: (1)本文通過壩體的溫度場分析,可知溫度對拱壩的位移影響較大,溫降引起壩體向下游位移,溫升引起壩體向上游位移;溫度對應(yīng)力的影響局限在較小范圍內(nèi),對壩體拱端和表孔閘礅下部的應(yīng)力有一定的影響。 (2)本文用于求解砌石拱壩動水壓力的方法和二次開發(fā)程序的模塊,可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)

3、一水體的耦合分析,對砌石拱壩的動力計算結(jié)果符合一般規(guī)律。 (3)靜力分析結(jié)果表明,無論何種工況,壩體位移等值線基本對稱;壩體拉應(yīng)力較大值出現(xiàn)在閘墩與壩體交界處、兩拱端上游面中部附近以及拱冠梁上游面底部附近,壩體壓應(yīng)力較大值出現(xiàn)在下游壩面拱冠梁中下部,對于有表孔的砌石拱壩,在壩踵、壩趾、閘墩等特征部位容易出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。 (4)地震動力分析結(jié)果表明,不管是順河流向還是垂直河流向,都將在拱壩的壩頂拱冠處產(chǎn)生較大的位移值,而

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