基于附加质量法与ALE法的隔震渡槽地震响应对比研究

1

作者 张宇亭 彭银杰 +2 位作者 曲树盛 刘华北 曾凯锋 《水电能源科学》 北大核心 2025年第11期130-133,114,共5页

为了探究隔震渡槽在地震作用下的响应规律,以淠河总干渠隔震渡槽为例,采用附加质量法与ALE法分别对其在不同工况下的地震响应(主要包括隔震系数、渡槽的水平相对位移峰值、主筋最大拉应力及槽墩混凝土最大压应力)进行了有限元模拟研究... 为了探究隔震渡槽在地震作用下的响应规律,以淠河总干渠隔震渡槽为例,采用附加质量法与ALE法分别对其在不同工况下的地震响应(主要包括隔震系数、渡槽的水平相对位移峰值、主筋最大拉应力及槽墩混凝土最大压应力)进行了有限元模拟研究。同时,通过对比附加质量模型与ALE流固耦合模型两种模型中渡槽地震响应的差异,探讨了流固耦合作用在渡槽抗震分析中的关键作用。结果表明,支座的隔震系数随支座摩擦系数的增大整体上呈增大趋势,随地震强度的增加而减小。槽墩混凝土最大压应力及主筋最大拉应力均随支座摩擦系数和地震强度的增大而增大。另外在有水情况下,附加质量模型与ALE流固耦合模型的模拟结果间存在显著的差异,这说明渡槽抗震研究中有必要考虑水体与渡槽间的流固耦合作用。 展开更多

关键词 渡槽 附加质量法 ALE法 摩擦摆支座 流固耦合分析 地震响应

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水工薄壁混凝土结构湿度及干缩应力非线性有限元分析 被引量：14

2

作者 梁建文 刘有志 +1 位作者 张国新 朱岳明 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2007年第8期38-41,共4页

在简要论述水工薄壁混凝土结构干缩开裂原因及机理的基础上,对混凝土湿度场仿真计算时参数的选取进行了必要的讨论。结合姜唐湖退水闸这一工程,对其湿度、干缩变形及干缩应力场进行了非线性有限元分析。研究结果表明,干缩应力对水工薄... 在简要论述水工薄壁混凝土结构干缩开裂原因及机理的基础上,对混凝土湿度场仿真计算时参数的选取进行了必要的讨论。结合姜唐湖退水闸这一工程,对其湿度、干缩变形及干缩应力场进行了非线性有限元分析。研究结果表明,干缩应力对水工薄壁混凝土结构裂缝产生和发展起重要作用,是薄壁结构混凝土及大体积混凝土产生表面或者贯穿性裂缝的必须重点预防的因素之一。 展开更多

关键词 混凝土 湿度场 干缩变形 干缩应力 水工薄壁结构 裂缝 有限单元法

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大型拱式U型薄壳渡槽结构的模态分析 被引量：5

3

作者 吴轶 莫海鸿 杨春 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期72-76,共5页

采用三维有限元方法对拱式U型渡槽结构进行了模态分析 ,包括空槽、3.5m水深 (出于研究目的而采用的参数 )、设计水深和满槽水深等工况 .分析了流固耦合的渡槽结构的基本动力性能和水体对渡槽结构的影响 。

关键词 拱式 U型薄壳渡槽 模态分析 流固耦合 渡槽结构 抗震设计 输水工程

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大型水工薄壁结构分析程序的研制和应用 被引量：12

4

作者 张燎军 傅作新 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1991年第3期100-104,共5页

1 前言在水工建筑物中,空间薄壁结构的应用非常广泛,例如船闸中的金属闸门、升船机塔楼等等,它们都是由一系列的板、壳、梁构件组合而成.在工程设计时一般将它简化成杆件,用材料力学或结构力学的方法进行分析,这种方法不一定能够反映结... 1 前言在水工建筑物中,空间薄壁结构的应用非常广泛,例如船闸中的金属闸门、升船机塔楼等等,它们都是由一系列的板、壳、梁构件组合而成.在工程设计时一般将它简化成杆件,用材料力学或结构力学的方法进行分析,这种方法不一定能够反映结构的整体工作情况. 展开更多

关键词 水工 薄壁 结构 程序 建筑物

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半解析有限元法分析圆柱壳外压稳定性问题的研究 被引量：8

5

作者 刘东常 马文英 赵瑜 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1992年第2期153-157,168,共5页

圆柱壳外压稳定性问题,采用半解析有限元法,周向使用解析型的三角函数,轴向使用离散型的插值多项式,使问题得到了简化,减小了自由度,提高了精度.

关键词 半解析有限元法 圆柱壳稳定性

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非沉入式无底圆筒结构基底应力及抗倾稳定性研究 被引量：5

6

作者 刘建起 吕宝柱 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第1期32-37,共6页

本文通过实验分析了置于可压缩地基上无底圆筒结构在倾覆过程中内填料摩擦力的调整机理，提出了结构基底应力及抗倾稳定性计算方法。

关键词 无底圆筒结构 基底应力 稳定性 计算

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软基上水闸预应力张拉加载方法有限元仿真 被引量：3

7

作者 陈坚 于宙 +2 位作者 王丽 周丹 强晟 《水电能源科学》 北大核心 2021年第12期192-196,共5页

水闸闸墩作为典型的倒T字型结构,容易在施工期温度应力的作用下出现裂缝。为了将预应力技术用于减小水闸施工期的温度应力,通过有限元仿真计算,分别研究了软基上水闸闸墩施加的预应力张拉荷载的大小、加载时刻、加载部位、加载次数及加... 水闸闸墩作为典型的倒T字型结构,容易在施工期温度应力的作用下出现裂缝。为了将预应力技术用于减小水闸施工期的温度应力,通过有限元仿真计算,分别研究了软基上水闸闸墩施加的预应力张拉荷载的大小、加载时刻、加载部位、加载次数及加载点数对预应力施加效果的影响规律,提出了水闸预应力张拉荷载的加载方法,论证了将预应力技术用于减小水闸施工期温度应力的可行性。结果表明,将预应力技术用于减小水闸施工期拉应力可行,可与温控技术联合使用。 展开更多

关键词 水闸 温度应力 预应力 仿真计算 有限单元法

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保温板对大型渡槽结构温度应力的影响分析 被引量：1

8

作者 白新理 王单飞 +1 位作者 吴泽玉 马冰 《中国农村水利水电》 北大核心 2014年第6期154-157,共4页

给出了渡槽结构温度场分析和温度应力分析的基本理论,分析了大型渡槽结构在加保温板时的温度场和温度应力,模拟了冬季寒潮、夏季热浪等对于渡槽温度应力的影响,得到了4种不同厚度的聚苯乙烯保温板(0、2、3、5cm)对于渡槽结构的保温效果... 给出了渡槽结构温度场分析和温度应力分析的基本理论,分析了大型渡槽结构在加保温板时的温度场和温度应力,模拟了冬季寒潮、夏季热浪等对于渡槽温度应力的影响,得到了4种不同厚度的聚苯乙烯保温板(0、2、3、5cm)对于渡槽结构的保温效果。结果表明,保温板可以有效地降低渡槽结构的温度应力。保温板越厚,保温效果越好。但是考虑到聚苯乙烯保温板的材料成本,选择2cm厚的保温板已经足够好了。 展开更多

关键词 大型渡槽 温控措施 聚苯乙烯保温板 瞬态分析 温度应力

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3项关键性技术在U型薄壳渡槽施工中的应用 被引量：7

9

作者 张多新 王清云 +1 位作者 丁立杰 刘琰玲 《华北水利水电学院学报》 2006年第1期15-17,共3页

跨流域调水工程中,巨型渡槽的施工技术是困扰渡槽建设的一个难题.针对实际工程,对预应力U型薄壳渡槽施工过程中的3项关键工艺:移动式造槽机的应用、高性能混凝土的施工技术、预应力钢绞线的张拉的施工经验进行了总结,给出了高性能混凝... 跨流域调水工程中,巨型渡槽的施工技术是困扰渡槽建设的一个难题.针对实际工程,对预应力U型薄壳渡槽施工过程中的3项关键工艺:移动式造槽机的应用、高性能混凝土的施工技术、预应力钢绞线的张拉的施工经验进行了总结,给出了高性能混凝土的优化配制及浇筑技术和预应力钢绞线的张拉顺序,为预应力U型渡槽的建设提供了安全保障;移动式造槽机应用于U型薄壳渡槽建设的模板工程中,提高了施工速度和工程质量,解决了跨河施工的难题,可为同类工程的建设参考. 展开更多

关键词 U型薄壳渡槽 施工技术 造槽机 高性能混凝土 预应力

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大直径薄壁圆筒直立堤变形机理分析 被引量：1

10

作者 李维朝 蔡红 +1 位作者 严祖文 谢定松 《中国水利水电科学研究院学报》 2010年第3期220-223,共4页

本文在对大直径薄壁圆筒直立堤变形特征详细调查的基础上,结合钻探、测量、水下检查及不利因素分析,对薄壁圆筒直立堤中部及拐角部位的变形特征和变形机制进行了研究,并结合变形机制确立了补救措施。研究表明:大直径薄壁圆筒的倾斜与筒... 本文在对大直径薄壁圆筒直立堤变形特征详细调查的基础上,结合钻探、测量、水下检查及不利因素分析,对薄壁圆筒直立堤中部及拐角部位的变形特征和变形机制进行了研究,并结合变形机制确立了补救措施。研究表明:大直径薄壁圆筒的倾斜与筒内填料高度变化之间有着相互因果关系;中部圆筒变形是筒内填料原始缺失,抗倾能力低所致,回填筒内填料即可保障运行;拐角位置圆筒直立堤变形是因为该位置波浪作用大,抗冲刷能力低,导致堤前护坦石缺失、基床受损,圆筒产生变形后,顶部与圆筒结构相独立的胸墙在圆筒变形及重力的双重作用下产生了协调变形,修复堤前护坦石并柔性处理胸墙间接缝即可保障运行;该圆筒直立堤的变形均非破坏性的变形,在采取一定的补救措施后,即可抑制变形发展,保证圆筒直立堤正常运行。 展开更多

关键词 大直径薄壁圆筒 直立堤 变形机制 变形特征

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南水北调中线倒虹吸薄壁结构混凝土防裂缝技术研究 被引量：2

11

作者 景书达 牛桂林 +1 位作者 刘爱军 王志刚 《水科学与工程技术》 2007年第5期28-31,共4页

通过对大体积大孔口薄壁结构钢筋混凝土倒虹吸管设计理论和施工工艺的研究,从结构计算、混凝土配合比、施工瞬态温度场仿真模拟、混凝土浇筑工艺、混凝土养护等方面,提出了工程防裂缝的综合方法和技术工艺,解决了钢筋混凝土管裂缝问题... 通过对大体积大孔口薄壁结构钢筋混凝土倒虹吸管设计理论和施工工艺的研究,从结构计算、混凝土配合比、施工瞬态温度场仿真模拟、混凝土浇筑工艺、混凝土养护等方面,提出了工程防裂缝的综合方法和技术工艺,解决了钢筋混凝土管裂缝问题。为南水北调中线工程和其他大型引排水工程提供了有益经验。 展开更多

关键词 大孔口薄壁倒虹吸 设计 施工 裂缝

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大型预应力U型薄壳渡槽施工过程仿真分析 被引量：1

12

作者 王清云 王丽梅 +1 位作者 杨开云 谢巍 《华北水利水电学院学报》 2006年第2期23-25,共3页

针对预应力U型薄壳渡槽的施工问题,采用单元“生和死”的技术及“时程”分析的方法进行了仿真计算,得出了预应力U型薄壳渡槽在张拉纵、环向预应力锚索、装配横杆、造槽机移位过跨等受载过程中槽身混凝土的力学行为变化规律.在上述一系... 针对预应力U型薄壳渡槽的施工问题,采用单元“生和死”的技术及“时程”分析的方法进行了仿真计算,得出了预应力U型薄壳渡槽在张拉纵、环向预应力锚索、装配横杆、造槽机移位过跨等受载过程中槽身混凝土的力学行为变化规律.在上述一系列的施工过程中,施加预压应力效果较好,采用造槽机施工对槽身损伤小,为渡槽的设计和施工提供了依据. 展开更多

关键词 U型渡槽施工 仿真分析 预应力 造槽机

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预应力U型薄壁结构整体结构优化

13

作者 杨开云 白新理 +1 位作者 凌志飞 刘桂荣 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2004年第8期46-48,共3页

　以线性和非线性有限元分析程序系统ADINA为结构分析求解器,以约束变尺度法和序列二次规划算法为优化算法,运用高精度的解析灵敏度算法,编制了结构优化设计通用程序SOPSA,并对水利水电工程中预应力U型薄壁结构进行了整体结构优化设计... 　以线性和非线性有限元分析程序系统ADINA为结构分析求解器,以约束变尺度法和序列二次规划算法为优化算法,运用高精度的解析灵敏度算法,编制了结构优化设计通用程序SOPSA,并对水利水电工程中预应力U型薄壁结构进行了整体结构优化设计分析与计算,结果显示此方法是有效的. 展开更多

关键词 预应力U型薄壁结构 结构优化设计 有限元法 解析灵敏度

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结合Midas Civil的薄壁空心墩在高地震水利工程中的应用 被引量：1

14

作者 石育铭 陈艳 《东北水利水电》 2023年第5期1-3,18,71,共5页

为探究薄壁空心墩结构设计,在高桥墩、高地震带桥梁结构设计的可行性,本文以莫莫克水利枢纽工程库尔沟大桥为研究对象,通过采用Midas Civil桥梁分析软件,建立了三维有限元整体分析模型,以结构单元单独核算、整体分析的计算方式,对薄壁... 为探究薄壁空心墩结构设计,在高桥墩、高地震带桥梁结构设计的可行性,本文以莫莫克水利枢纽工程库尔沟大桥为研究对象,通过采用Midas Civil桥梁分析软件,建立了三维有限元整体分析模型,以结构单元单独核算、整体分析的计算方式,对薄壁空心墩结构进行了计算。经过结构计算及抗震验算结果分析,得出薄壁空心墩结构整体稳定,抗震效果较好。研究成果为后续山区高桥墩设计提供了新思路,为薄壁空心墩运用于高桥墩、高地震带的设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 薄壁空心墩 Midas Civil 抗震验算 结构设计 高地震带

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装配式薄壁混凝土水窖研究

15

作者 方朝阳 王海波 刘炜 《中国农村水利水电》 北大核心 2004年第12期77-79,81,共4页

为了保证水窖建设质量 ,节约投资 ,方便农户建造 ,就装配式水窖的结构形式、设计参数、施工要点、预制块的构造与预制及突出优点进行了分析和探讨。认为装配式水窖在技术上是可行的 ,可在当前的集雨节灌工程中大力推广。

关键词 集雨节灌 装配式水窖 预制块

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薄壁板壳塔柱结构温度应力的精简计算

16

作者 李彦硕 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 1993年第9期47-50,共4页

本文对薄壁板壳塔柱结构的非线性温度分布求解温度应力问题进行了简化,即采用四结点板壳有限无法先求其等效线性温度分布的应力,然后对内、外板壳表面应力加修正值的方法,给出了简便求应力修正值的公式。经有限无较密网格直接按非线性... 本文对薄壁板壳塔柱结构的非线性温度分布求解温度应力问题进行了简化,即采用四结点板壳有限无法先求其等效线性温度分布的应力,然后对内、外板壳表面应力加修正值的方法,给出了简便求应力修正值的公式。经有限无较密网格直接按非线性温度分布求得的应力检验,它具有较高的精度。 展开更多

关键词 薄壁板壳塔柱 温度应力 计算

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U形薄壁渡槽纵向预应力钢绞线张拉顺序确定方法研究 被引量：2

17

作者 袁坤 王建 +2 位作者 杜鹏 居浩 郁张睿龙 《水电能源科学》 北大核心 2022年第10期152-155,160,共5页

纵向预应力钢绞线对提升渡槽结构的安全性能具有良好的作用,但在施工过程中,张拉顺序不当可能会引起槽身开裂,因此确定合理的张拉顺序是槽身施工设计的重要内容。以国内某U形预应力渡槽为例,提出了确定张拉顺序的计算方法,同时给出了相... 纵向预应力钢绞线对提升渡槽结构的安全性能具有良好的作用,但在施工过程中,张拉顺序不当可能会引起槽身开裂,因此确定合理的张拉顺序是槽身施工设计的重要内容。以国内某U形预应力渡槽为例,提出了确定张拉顺序的计算方法,同时给出了相应的评价准则,并通过有限元计算模型进行验证。结果表明,所提方法能较为准确地计算预应力钢绞线张拉过程中槽身的纵向应力,并确定出最优的张拉方案,可为实际工程中张拉方案的制定提供理论支撑。 展开更多

关键词 U形渡槽 纵向预应力 张拉顺序 计算方法 有限元 评价准则

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U形薄壁渡槽环向预应力钢绞束布置优化研究 被引量：5

18

作者 居浩 王建 张延明 《水电能源科学》 北大核心 2021年第8期153-156,207,共5页

环向预应力钢绞束为大跨度U形薄壁渡槽抵抗水荷载和温度等荷载的关键构件,但目前针对环向钢绞束布置优化的研究较少。结合实际工程,采用三维有限元分析其沿壁厚方向的布置及沿纵向的间距对槽身应力的影响。结果表明,环向预应力钢绞束沿... 环向预应力钢绞束为大跨度U形薄壁渡槽抵抗水荷载和温度等荷载的关键构件,但目前针对环向钢绞束布置优化的研究较少。结合实际工程,采用三维有限元分析其沿壁厚方向的布置及沿纵向的间距对槽身应力的影响。结果表明,环向预应力钢绞束沿壁厚布置在中间时,内壁应力沿环向整体呈受压状态、对防裂有利,同时内外壁环向应力差较小且分布均匀,因此将环向预应力钢绞束布置在横截面中间是合理的,施工组织也较为简单;纵向间距对槽身环向应力影响较小,不是控制渡槽环向应力的重要因素,从方便施工的角度可采用较大的间距,但间距加大后钢绞束锚固端混凝土压应力随之提高,若纵向间距扩大1、2倍,锚固端混凝土最大压应力分别提高约0.68、1.36倍,会增加钢绞束锚固端的处理难度,因此环向钢绞束的纵向间距主要由锚固要求控制。 展开更多

关键词 U形渡槽 环向预应力 钢绞束 方案比选 有限元 结构优化

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基于CAD/CAE的泵站装置流固耦合数值仿真 被引量：1

19

作者 谢伟 陈坚 《人民黄河》 CAS 北大核心 2021年第10期114-118,共5页

使用钢制流道的轴流泵站方案,具有施工方便、不易开裂、使用寿命长等优点,然其复杂水力条件引起的钢制薄壁结构流激振动问题亟待解决。在解决这一类问题时,流固耦合数值仿真计算中CAD和CAE两大技术通常独立应用,造成了其过程效率较低、... 使用钢制流道的轴流泵站方案,具有施工方便、不易开裂、使用寿命长等优点,然其复杂水力条件引起的钢制薄壁结构流激振动问题亟待解决。在解决这一类问题时,流固耦合数值仿真计算中CAD和CAE两大技术通常独立应用,造成了其过程效率较低、成本较高、周期较长等。引入CAD/CAE一体化系统,实现泵站钢制流道仿真模拟的精准建模,并利用CAD/CAE交互接口进行钢制流道结构优化初步实践。结果表明,CAD/CAE一体化系统实现了水利水电工程中特定流固耦合数值仿真问题的精准建模和快速优化设计,大大提高了水利水电工程中设计-分析-优化过程的效率。 展开更多

关键词 钢制流道 轴流泵站 流固耦合 CAD/CAE一体化 精准建模 结构优化

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克孜河渡槽运行期温度应力耦合分析 被引量：2

20

作者 潘崇仁 《江西水利科技》 2017年第4期272-275,284,共5页

渡槽在运行期由于外界环境变化会引起渡槽内部的温度应力变化.新疆克孜河渡槽位于新疆南部地区,日照时间长且日照充足,渡槽水多为融雪水温度较低这样造成了渡槽内外温度梯度较大,运行期环境变化较大,温度应力问题是其较为重要的问题之一... 渡槽在运行期由于外界环境变化会引起渡槽内部的温度应力变化.新疆克孜河渡槽位于新疆南部地区,日照时间长且日照充足,渡槽水多为融雪水温度较低这样造成了渡槽内外温度梯度较大,运行期环境变化较大,温度应力问题是其较为重要的问题之一.本文通过三维有限元软件建立克孜河渡槽三维模型,模拟渡槽运行期温度、应力分布规律,最终达到在渡槽运行期间有效防裂的目的,为今后渡槽设计提供设计参考. 展开更多

关键词 克孜河 渡槽工程 温度应力 耦合分析

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