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预应力闸墩与锚块底面连接方式对闸墩的影响分析
1
作者 龚亚琦 李志 +2 位作者 倪磊 黄永春 周世华 《人民长江》 北大核心 2025年第4期156-161,共6页
针对预应力闸墩与锚块底面通常采用弹性垫层隔开设计的情况,采用三维有限元法研究了闸墩与锚块底面分别采用整体连接和接触两种模拟方式下,不同工况组合条件下闸墩颈部的变形、应力和结合状态分布规律。结果表明:闸墩和锚块底面模拟方... 针对预应力闸墩与锚块底面通常采用弹性垫层隔开设计的情况,采用三维有限元法研究了闸墩与锚块底面分别采用整体连接和接触两种模拟方式下,不同工况组合条件下闸墩颈部的变形、应力和结合状态分布规律。结果表明:闸墩和锚块底面模拟方式对闸墩整体的变形和应力变化影响不大;采用接触模拟方式,可以更好地描述锚块底部和闸墩的非线性结合特性,采用弹性垫层隔开设计时,当闸墩和锚块受力致使底面脱开后,可以提高闸墩颈部中央区域的压应力水平,但是对于闸墩颈部边缘的压应力改善不大;闸墩和锚块底面脱开后,两侧挡水工况下可以降低闸墩颈部的拉应力,但是单侧泄水工况下,由于闸墩处于偏心受拉的不利工作状态,闸墩与锚块底面脱开设计会增加闸墩颈部边缘拉应力。因此,在对闸墩和锚块底面连接进行模拟时,应考虑单侧泄水工况下闸墩应力水平,同时注意闸墩颈部边缘的混凝土防裂。 展开更多
关键词 预应力闸墩 锚块 有限元方法 接触模型 泄水建筑物
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水介质中碎冰-桥墩碰撞动态响应研究
2
作者 贡力 崔越 +2 位作者 董洲全 杜云飞 贾治元 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第7期43-49,共7页
研究目的:铁路桥桥墩在冬季流冰期经常遭受碎冰群的撞击,撞击产生的耦合力会造成桥墩发生不同程度的损坏。为了研究极端条件下碎冰对铁路桥桥墩的碰撞问题,基于显式动力分析软件,运用任意拉格朗日欧拉(ALE)方法建立水介质中碎冰撞击桥... 研究目的:铁路桥桥墩在冬季流冰期经常遭受碎冰群的撞击,撞击产生的耦合力会造成桥墩发生不同程度的损坏。为了研究极端条件下碎冰对铁路桥桥墩的碰撞问题,基于显式动力分析软件,运用任意拉格朗日欧拉(ALE)方法建立水介质中碎冰撞击桥墩的三维流固耦合数值模型,研究在不同流速和不同碎冰分布密度工况下的碎冰-桥墩碰撞动态响应规律。研究结论:(1)碎冰对桥墩的最大撞击力与碎冰速度呈现出近似线性关系;(2)碎冰对桥墩的最大撞击力与碎冰分布密度呈现出近似的二次函数关系,其中60%分布密度撞击力影响结果较为明显;(3)撞击力时程曲线在不同时刻有不同的峰值,并出现多峰值、峰值间隔时间密集及最大峰值不是第一次撞击峰值的现象;(4)速度较大、分布密度在55%附近时碎冰对桥墩的撞击影响较大,且最大撞击力为后续冰挤压撞击产生;(5)碎冰密度较大时,后续碎冰的撞击力峰值分布更为密集,挤压力增大;(6)本研究成果可为极端条件下铁路桥梁工程安全运营提供理论参考和技术支撑。 展开更多
关键词 数值模拟 碎冰 极端条件 桥墩防撞体 撞击影响
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水闸闸墩温度场及应力场仿真分析 被引量：42
3
作者 曹为民 吴健 闪黎 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期48-52,共5页
水闸闸墩开裂已成为水闸建设中的通病 ,要深刻地量化揭示这些裂缝形成的机理 ,需要发展能精细地模拟混凝土的材料特性、浇筑过程及外界环境条件变化的数值方法 .为此 ,应用非稳定温度场和徐变应力场仿真程序对裂缝产生的原因进行了探讨 ... 水闸闸墩开裂已成为水闸建设中的通病 ,要深刻地量化揭示这些裂缝形成的机理 ,需要发展能精细地模拟混凝土的材料特性、浇筑过程及外界环境条件变化的数值方法 .为此 ,应用非稳定温度场和徐变应力场仿真程序对裂缝产生的原因进行了探讨 .结果表明 ,对水闸闸墩这样的水工薄壁结构 ,如果没有有效的温控措施 。 展开更多
关键词 水闸 闸墩 温度场 应力场 仿真分析
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水电站表孔闸墩施工期温度应力仿真分析 被引量：9
4
作者 李九红 何劲 +1 位作者 简政 陈尧隆 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第9期117-122,共6页
用三维有限元浮动网格法进行了水电站表孔闸墩施工期的温度场和温度应力仿真分析 ,分析中考虑了混凝土的弹模、徐变度及自生体积变形等物理力学参数随龄期变化和分层浇筑对墩体温度应力的影响 。
关键词 水电站 表孔闸墩 施工期 温度应力 仿真分析 浮动网格法
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大推力预应力闸墩的设计方法 被引量：15
5
作者 贺采旭 李传才 何亚伯 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 1997年第6期24-29,共6页
在广泛调查研究的基础上，运用理论分析和仿真模型试验的研究方法，对预应力闸墩的结构形式和设计方法进行了探讨，提出了预应力闸墩的开缝锚块结构形式和预应力闸墩设计方法，包括颈部、锚块和闸墩体内锚束锚固区的设计计算方法，并提... 在广泛调查研究的基础上，运用理论分析和仿真模型试验的研究方法，对预应力闸墩的结构形式和设计方法进行了探讨，提出了预应力闸墩的开缝锚块结构形式和预应力闸墩设计方法，包括颈部、锚块和闸墩体内锚束锚固区的设计计算方法，并提出了颈部按部分预应力设计的思想．对比试验分析表明：开缝锚块结构形式可提高颈部的预压应力效果，减少锚束的数量，降低工程成本；预应力闸墩按部分预应力设计是完全可行的．本文的研究成果对今后预应力闸墩的设计和我国《水工混凝土结构设计规范》的修订有一定的参考价值． 展开更多
关键词 预应力闸墩 设计方法 闸墩 水闸
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泄洪闸闸墩抗振加固措施研究 被引量：8
6
作者 陈林 杨敏 +1 位作者 李火坤 何小敏 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2016年第9期28-33,49,共7页
针对闸墩大幅振动问题,基于重力相似准则建立了闸墩整体水动力荷载测试模型,以试验所得水动力荷载作为输入,建立闸墩三维有限元模型,进行闸墩流激振动响应数值计算。比选了几种加固设计方案,以动位移作为控制指标研究加固减振效率与规律... 针对闸墩大幅振动问题,基于重力相似准则建立了闸墩整体水动力荷载测试模型,以试验所得水动力荷载作为输入,建立闸墩三维有限元模型,进行闸墩流激振动响应数值计算。比选了几种加固设计方案,以动位移作为控制指标研究加固减振效率与规律,最后得出一种既能保证加固效果又能降低工程造价的优化方案,可为同类加固减振工程提供参考。 展开更多
关键词 泄洪闸 闸墩 抗振加固 动力计算
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闸墩“枣核形”裂缝成因机理和防裂方法研究 被引量：13
7
作者 马跃峰 朱岳明 +1 位作者 刘有志 杨接平 《水电能源科学》 2006年第2期40-43,共4页
针对闸墩中经常出现的“枣核形”裂缝,借助混凝土温度和应力有限元仿真计算方法,进行多工况多参数的比较分析研究,在查清具体工程裂缝成因机理后,提出适时合理的防裂方法,应用效果明显,对类似工程提供了借鉴作用。
关键词 闸墩 枣核形裂缝 成因机理 温度应力 防裂方法
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平面闸槽区湍流场的数值模拟 被引量：8
8
作者 张云 杨永全 +1 位作者 吴持恭 董志勇 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1994年第9期47-53,60,共8页
本文利用各向异性Ｋ－ε模型对典型的闸门槽流场进行了系统的数值研究，得到了与实验结果相符的压力分布曲线和速度场。
关键词 闸门槽 湍流场 数值模拟
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表孔门槽的空化特性分析 被引量：8
9
作者 陈霞 李忠义 王永生 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第9期21-27,共7页
表孔门槽与二维凹槽在水力特性上有很大的差异，这决定了它们在空化特性上也有所不同．由于流动形式和堰面曲率的影响，表孔水流往往在堰面上压力低、流速高；在门槽底部，由于压差的作用，槽内旋涡常常随绕流从下游角隅绕出槽外．堰面... 表孔门槽与二维凹槽在水力特性上有很大的差异，这决定了它们在空化特性上也有所不同．由于流动形式和堰面曲率的影响，表孔水流往往在堰面上压力低、流速高；在门槽底部，由于压差的作用，槽内旋涡常常随绕流从下游角隅绕出槽外．堰面、涡心以及绕流区的交汇，使压力剧烈下降，极易在门槽下游边墙底部发生混合型空化，其初生空化数远大于水洞中二维凹槽的初生空化数，应在设计中引起重视． 展开更多
关键词 表孔门槽 水力学 空化 空蚀
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水闸闸墩裂缝成因及防治措施 被引量：29
10
作者 赵之瑾 关新强 《水利水电科技进展》 CSCD 2003年第4期62-65,共4页
分析水闸闸墩裂缝成因,主要是由于墩体内外温差、混凝土的干缩、自生体积变形和外部约束引起的,且各种原因都有一系列的影响因素.针对这些原因及影响因素,从材料、温度控制、施工方法与工艺和养护等方面采取措施,以达到防止和控制裂缝... 分析水闸闸墩裂缝成因,主要是由于墩体内外温差、混凝土的干缩、自生体积变形和外部约束引起的,且各种原因都有一系列的影响因素.针对这些原因及影响因素,从材料、温度控制、施工方法与工艺和养护等方面采取措施,以达到防止和控制裂缝的效果. 展开更多
关键词 闸墩 裂缝 混凝土
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江坪河预应力闸墩静动力有限元分析研究 被引量：4
11
作者 张微微 彭刚 +1 位作者 陈灯红 姚艳华 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2008年第4期159-163,共5页
运用三维有限元数值模拟方法对江坪河水电站泄洪坝段闸墩、混凝土锚块及预应力锚索在内的整体模型进行空间应力和变形分析,得到了2种典型工况下的整体位移和应力分布规律。在动力计算中分别采用了振型分解反应谱法和时程动力分析法。时... 运用三维有限元数值模拟方法对江坪河水电站泄洪坝段闸墩、混凝土锚块及预应力锚索在内的整体模型进行空间应力和变形分析,得到了2种典型工况下的整体位移和应力分布规律。在动力计算中分别采用了振型分解反应谱法和时程动力分析法。时程动力分析时,按规范要求分别输入了El Centro波、Taft波和由规范反应谱合成的人工地震波3种波形。然后对计算结果进行对比分析与总结,研究结果表明,预应力闸墩具有整体稳定性,在各种荷载的组合效应下整个墩体的变形和应力分布满足要求。得出了对设计有指导意义的数值成果,可供施工图设计参考。 展开更多
关键词 江坪河水电站 预应力闸墩 三维有限元法 反应谱法 时程分析法.
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上犹江溢流坝段闸墩裂缝成因和结构安全影响研究 被引量：8
12
作者 吉顺文 朱岳明 +1 位作者 强晟 曾登峰 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第S1期205-209,共5页
采用材料力学和有限元数值仿真计算法,对始建于1955年的上犹江重力坝溢流坝段闸墩上的竖斜向和水平向裂缝的成因进行了研究。仿真计算表明,这些裂缝除了当时冷缝施工处理不好和墩内设置母线洞的设计缺陷外,主要是由施工期温度应力和运... 采用材料力学和有限元数值仿真计算法,对始建于1955年的上犹江重力坝溢流坝段闸墩上的竖斜向和水平向裂缝的成因进行了研究。仿真计算表明,这些裂缝除了当时冷缝施工处理不好和墩内设置母线洞的设计缺陷外,主要是由施工期温度应力和运行期寒潮冷击与夏季低温库水泄洪冷击所致,并认为至今裂缝开裂程度基本已经稳定,对结构静力安全没有明显影响,但鉴于结构耐久性考虑,需要尽早进行灌浆加固处理,并要特别强调裂缝处理的防渗要求,防止墩内钢筋锈蚀所引起的混凝土破坏。 展开更多
关键词 溢流坝闸墩 混凝土裂缝 温度应力 寒潮冷击 泄洪冷击 有限元仿真计算 裂缝成因 结构安全
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新型预应力闸墩结构在景洪水电站工程中的应用 被引量：6
13
作者 何兆升 凌云 +1 位作者 李玲云 周钧 《水力发电》 北大核心 2008年第4期50-52,64,共4页
景洪水电站表孔采用大型弧形工作门挡水,孔口尺寸为15 m×21 m,具有推力大、力臂长的特点,必须采用预应力锚索平衡推力。而国内已建工程的预应力闸墩普遍存在拉锚系数偏大,未充分利用锚索能力的问题。为提高锚索的预应力利用效果,... 景洪水电站表孔采用大型弧形工作门挡水,孔口尺寸为15 m×21 m,具有推力大、力臂长的特点,必须采用预应力锚索平衡推力。而国内已建工程的预应力闸墩普遍存在拉锚系数偏大,未充分利用锚索能力的问题。为提高锚索的预应力利用效果,采用了平行布置锚索并在锚块内开设预留槽的新型预应力闸墩结构形式,减少了施工干扰,加快了施工进度,节约了锚索用量,取得了良好的效果。 展开更多
关键词 新型预应力闸墩 有限元 景洪水电站
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碗米坡预应力闸墩三维有限元分析 被引量：10
14
作者 孙乃波 傅少君 陈胜宏 《水电能源科学》 2005年第3期74-76,i007,共4页
应用三维有限元数值分析方法对坝基、坝体、闸墩、混凝土锚块及预应力锚索在内的整体模型进行应力和变形计算。研究结果表明,预应力闸墩具有整体稳定性,在各种荷载的组合效应下整个墩体的变形和应力分布满足设计要求。
关键词 预应力闸墩 应力 变形 三雏有限元
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新型锚块在预应力闸墩设计中的研究与应用 被引量：3
15
作者 韩韬 张建辉 +3 位作者 张喜武 夏辉 张亚迅 雷秀玲 《水力发电》 北大核心 2012年第5期31-33,共3页
蒲石河抽水蓄能电站下水库泄洪排沙闸工作闸门单墩承受最大推力为34 000 kN,推力较大,预应力闸墩采用空腔式新型锚块可以有效降低吨锚比,改善结构应力条件,节省工程量。应用ANSYS有限元分析程序对预应力闸墩进行数字仿真模拟,确定锚块... 蒲石河抽水蓄能电站下水库泄洪排沙闸工作闸门单墩承受最大推力为34 000 kN,推力较大,预应力闸墩采用空腔式新型锚块可以有效降低吨锚比,改善结构应力条件,节省工程量。应用ANSYS有限元分析程序对预应力闸墩进行数字仿真模拟,确定锚块及空腔尺寸、锚束位置及吨位,并通过物理力学模型试验,对重要部位进行应力检测,验证数学模型结果的可靠性。 展开更多
关键词 预应力闸墩 空腔式锚块 有限元 模型试验 蒲石河抽水蓄能电站
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基于模型试验与原型观测的泄洪闸闸墩振动分析及减振研究
16
作者 薛岩 《水利科学与寒区工程》 2025年第12期54-58,共5页
水工结构物在高水头、大流量泄洪期间,会因水流冲击而表现出强烈振动,若不及时采取减振加固措施,会增大结构失稳破坏的可能。以陈家湾水库溢流坝段泄洪闸为研究对象,通过物理模型试验,对其3#表孔左右闸墩振动程度进行模拟,对泄流量及水... 水工结构物在高水头、大流量泄洪期间,会因水流冲击而表现出强烈振动,若不及时采取减振加固措施,会增大结构失稳破坏的可能。以陈家湾水库溢流坝段泄洪闸为研究对象,通过物理模型试验,对其3#表孔左右闸墩振动程度进行模拟,对泄流量及水跃对闸墩振动的影响展开量化分析;原型观测过程对模型试验结果的准确性和可靠性进行了验证。结果表明,泄洪闸表孔闸墩振动是泄流量、下游水位、水跃、闸墩结构等因素综合作用的结果;通过采取表孔+低孔的联合泄洪方式,以及在闸墩中部和尾端增设径向加固梁,均能起到较好的减振效果。分析结果可为类似水工结构减振及安全稳定运行提供参考。 展开更多
关键词 泄洪闸 闸墩振动 模型试验 原型观测 减振
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五强溪大坝表孔预应力闸墩应力复核 被引量：3
17
作者 赵春 张军 +2 位作者 杨国祥 张蕊 裴安荣 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期624-627,共4页
五强溪表孔闸墩采用预应力钢筋混凝土结构型式.因监测仪器失效,目前难以掌握预应力锚索的预应力损失情况.为论证当前预应力闸墩的安全性,选取22号坝段预应力混凝土闸墩作为典型对象,采用三维有限元计算方法进行应力复核计算.对预应力荷... 五强溪表孔闸墩采用预应力钢筋混凝土结构型式.因监测仪器失效,目前难以掌握预应力锚索的预应力损失情况.为论证当前预应力闸墩的安全性,选取22号坝段预应力混凝土闸墩作为典型对象,采用三维有限元计算方法进行应力复核计算.对预应力荷载的模拟采用敏感性分析的方法,设定3种工况进行计算.通过对计算结果进行分析,并结合监测资料,认为目前闸墩的位移、应力状态正常. 展开更多
关键词 预应力闸墩 预应力锚索 有限元 应力复核
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昭平台水库溢洪道闸墩裂缝非线性有限元分析 被引量：3
18
作者 张同德 胡良明 周鸿钧 《郑州工业大学学报》 CAS 2001年第4期49-52,共4页
昭平台水库溢洪道建成于 1 970年 ,在运行过程中 ,溢洪道闸墩支座梁附近产生了贯穿性裂缝 .溢洪道作为水利枢纽中的主要建筑物 ,其本身的可靠性是枢纽安全的重要保证 ,因此有必要找出溢洪道闸墩裂缝的成因 ,并分析带裂缝运行的闸墩是否... 昭平台水库溢洪道建成于 1 970年 ,在运行过程中 ,溢洪道闸墩支座梁附近产生了贯穿性裂缝 .溢洪道作为水利枢纽中的主要建筑物 ,其本身的可靠性是枢纽安全的重要保证 ,因此有必要找出溢洪道闸墩裂缝的成因 ,并分析带裂缝运行的闸墩是否安全、稳定 .对昭平台水库溢洪道闸墩进行非线性有限元分析 ,成功地模拟了裂缝扩展 ,探讨了闸墩支座梁附近混凝土开裂的原因 ,提出了改进措施 . 展开更多
关键词 溢洪道闸墩 非线性有限元 局部弧长法 裂缝 昭平台水库 计算分析
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预应力闸墩三维有限元分析及其优化方案研究 被引量：5
19
作者 韦海勇 王满玉 +1 位作者 冯晓波 李馨馨 《中国农村水利水电》 北大核心 2018年第9期176-181,共6页
洋溪水利枢纽工程溢流坝弧门推力达70 000 kN,在国内已建和在建枢纽中位居前列,必须采用预应力闸墩以改善闸墩的应力状态及控制闸墩的变形。采用有限单元法对该工程预应力闸墩进行应力~应变分析,计算对比了3种支承结构形式方案(混凝土... 洋溪水利枢纽工程溢流坝弧门推力达70 000 kN,在国内已建和在建枢纽中位居前列,必须采用预应力闸墩以改善闸墩的应力状态及控制闸墩的变形。采用有限单元法对该工程预应力闸墩进行应力~应变分析,计算对比了3种支承结构形式方案(混凝土深梁式、钢结构深梁式和钢锚块式方案)下预应力闸墩的结构特性和应力状态,据此选取最优方案,并通过优化分析确定了锚索轴向拉力最优设计值。结果表明:钢梁和钢锚块方案中闸墩混凝土拉应力控制效果要优于混凝土深梁方案的控制效果,且钢锚块方案中闸墩颈部压应力分布不均匀,因此选定钢梁方案为优化方案,且建议主锚索轴向拉力控制在3 610 kN。 展开更多
关键词 预应力闸墩 支承结构 应力-应变特性 有限单元法 优化分析
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碳纤维布加固闸墩承载力计算研究 被引量：2
20
作者 姜新佩 党承华 +1 位作者 丁声荣 邓子辰 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2006年第8期91-93,共3页
参考《水工建筑物结构设计规范》(SL/T191—96)弧形闸门支座的闸墩计算公式,提出了碳纤维布加固闸墩局部受拉的承载力实用计算公式,通过工程实例验证本公式是可行的。采用碳纤维布加固闸墩,取得了显著的加固效果。
关键词 闸墩 加固 碳纤维布 承载力
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