保壓蝸殼結(jié)構(gòu)非線性仿真分析.pdf

1、保壓蝸殼結(jié)構(gòu)的特點是在鋼蝸殼充水加壓的狀態(tài)下澆筑外圍混凝土，待外圍混凝土完全凝固后卸去保壓水頭，鋼襯收縮與外圍混凝土形成縫隙，又稱部分聯(lián)合承載蝸殼。充水保壓蝸殼結(jié)構(gòu)可以根據(jù)保壓水頭值來調(diào)整結(jié)構(gòu)的荷載分配，可以充分發(fā)揮鋼材的材料特性，使結(jié)構(gòu)的受力分配更加合理，因此在實際工程中得到了廣泛的應(yīng)用。 在以往對保壓蝸殼結(jié)構(gòu)的分析研究中，采用了許多假設(shè)條件，致使計算結(jié)果并不能真實的反映保壓蝸殼結(jié)構(gòu)的工作和受力特點。針對這個問題，本文以通用有

2、限元軟件ABAQUS為平臺，通過建立仿真模型，對充水保壓蝸殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了三維非線性仿真分析，本文做了以下幾方面的工作： (1)采用簡化的方法，對充水保壓蝸殼結(jié)構(gòu)的三維有限元模型進(jìn)行了非線性計算分析，得到了簡化方法下蝸殼外圍混凝土應(yīng)力分布規(guī)律及損傷情況，鋼筋的應(yīng)力及其分布規(guī)律。 (2)建立了考慮充水保壓過程的仿真計算模型，模擬了保壓蝸殼結(jié)構(gòu)充水加壓、保壓澆筑外圍混凝土、卸去保壓水頭、逐級加載工作水頭的完整過程，得到仿真方法計

3、算下鋼襯及鋼筋的應(yīng)力分布規(guī)律、外圍混凝土的應(yīng)力分布規(guī)律及損傷情況，以及鋼襯與外圍混凝土之間縫隙的變化情況。并將計算結(jié)果與簡化方法的計算結(jié)果進(jìn)行了比較，探討了兩者存在差異的主要原因。 (3)在鋼襯的厚度及配筋率不變的情況下，取不同的保壓水頭，采用仿真方法對充水保壓蝸殼結(jié)構(gòu)的平面軸對稱模型進(jìn)行了非線性分析，計算目的為研究保壓水頭對鋼襯與鋼筋應(yīng)力的影響，不同的保壓水頭下鋼襯與外圍混凝土之間縫隙的情況，以及不同保壓值下混凝土的損傷情況，