某泄洪闸闸室结构静动力分析

发布时间：2020-08-08 02:43

【摘要】：水闸是水利工程中常见的建筑物,它的主要作用是调节水位、控制流量。作为水工建筑物的重要组成部分之一,水闸为其所在地区带来了巨大效益。在我国,大小地震时有发生,这不但使得国家经济受到威胁,还将人民的生命财产安全推向了危险地带。而由于水闸的功能与性质,它的安全与稳定又关乎着某些地区人民的安危。与其他建筑相比,水闸的投资相对较大,当其所在场地发生严重震害时,工程就会出现安全问题。此类问题还可能导致连锁反应,出现次生水灾,然而,次生灾害引发的破坏要比地震本身引发的破坏严重得多。现如今,地震预测技术还处在研究阶段,为使得水闸在震后仍正常运行、地基稳定,使得水闸底板沉降均匀、地基土体不发生液化,我们就有必要对水闸进行地震荷载作用下的结构分析及抗震设计。本文结合工程实例,运用有限元计算软件ANSYS,以某溢洪道五孔泄洪闸的中间孔为研究对象,建立了三维有限元模型。水闸结构复杂,且体积大,底板上的水位发生变化时,水闸结构的内力也会改变。本文对该研究对象进行了不同工况下的静力分析,以得到其应力最不利状态,以及地基沉降最大值。结果表明,闸室变形及应力值均在规定范围内。在此基础上,本文采用模态分析,依据反应谱理论,对闸室进行了抗震分析,研究其动力响应规律。通过模态计算,提取闸室自振频率并计算自振周期,得出水闸在地震工况下无较大振动。研究水闸在横河向地震荷载作用、地震荷载与静力荷载共同作用下闸室的位移与应力,并与静力工况进行比对,得出结构在几何体形、材料突变处引起应力集中,其余部位的应力值都在材料的极限应力范围内。此结果验证了该工程泄洪闸设计的安全性,该研究方法对类似工程有一定的借鉴作用。
【学位授予单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TV662
【图文】：

也就是说其上有无限个支座，无限多过刚性支座来连接的，而弹性地基梁则需要考虑地基并随着地基一起产生下沉的同时，地基又将作用在其上的力成正线性关系，而梁的位移又与能够满足连续变形的条件。梁模型十年代，文克尔（Winkler）[29]提出：建筑物地点的沉降存在比例关系。1880 年前后，齐梅尔点所受的压力有关，如图 2-1 所示，其关系式如P ks—地基基床系数；—所受压力强度；—地基变形。

图 3-1 常见的塑性材料的应力-应变曲线-1 Stress-strain curves of common plastic m：也就是接触体结构的边界（约束）十分的不稳定，它会因为结构状态的：也就是由这种材料构成的物体发生线性的。这种情况下，出现几何非线性平衡方程在物体发生形变之后建立，考虑到这种问题在工程实际中导致物应使应变的表达式里带有位移的二次项介绍能

水闸模型及网格划分Fig.4-3Sluicemodelandgridgeneration

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