本文關(guān)鍵詞：鶴壁市盤石頭水庫泄洪洞有限元數(shù)值模擬分析

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【摘要】：泄洪洞作為泄水建筑物,用于配合溢洪道或者其他泄水方式進行泄水,其運用的安全性,關(guān)系到大壩以及各水工建筑物的安全。對其結(jié)構(gòu)內(nèi)力的合理分析有助于更準確地了解襯砌內(nèi)力,作為設(shè)計以及除險加固的依據(jù)。文中首先介紹了水工隧洞的類型、組成和工作特點,以及計算水工隧洞襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力的方法,并簡單介紹了有限元分析理論,最后以實際工程盤石頭水庫泄洪洞為例,對其泄洪洞進行分析研究。在分析過程中使用襯砌邊值法和ANSYS軟件建立有限元模型兩種方法,對泄洪洞的現(xiàn)狀237.97m蓄水位運行工況以及推測254.0m蓄水位運行工況進行數(shù)值模擬分析,研究分析其襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布情況,再將有限元計算結(jié)果與襯砌邊值法計算結(jié)果進行比較,選取合適的內(nèi)力結(jié)果計算所需配筋,然后與結(jié)構(gòu)原設(shè)計配筋對比,判別結(jié)構(gòu)安全狀況,同時考慮由于鋼筋銹蝕導(dǎo)致鋼筋實際面積減少引起的安全系數(shù)降低情況,然后采取針對性的加固措施。兩種方法相互比較,更有效地證明了最后的結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】：無壓隧洞 邊值法 ANSYS軟件 襯砌 盤石頭水庫
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TV651.3;TV135.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 我國水工隧洞的發(fā)展8-9
• 1.2 水工隧洞的類型9-10
• 1.2.1 水工隧洞的類型9
• 1.2.2 水工隧洞的工作特點9-10
• 1.2.3 水工隧洞的組成10
• 1.3 水工地下洞室的圍巖穩(wěn)定性分析研究方法10-14
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容14-15
• 2 水工隧洞襯砌結(jié)構(gòu)應(yīng)力計算方法15-23
• 2.1 水工隧洞洞身段概述15-17
• 2.1.1 洞身斷面型式16
• 2.1.2 洞身襯砌16-17
• 2.2 非圓形隧洞襯砌計算17-23
• 2.2.1 襯砌微分方程的邊值問題17-20
• 2.2.2 方程式的數(shù)值解20-21
• 2.2.3 連接條件及作用荷載21
• 2.2.4 襯砌正常使用極限狀態(tài)的驗算21-23
• 3 有限元分析理論23-31
• 3.1 有限元基本理論23-26
• 3.1.1 有限元技術(shù)的發(fā)展23-24
• 3.1.2 有限元基本思想24
• 3.1.3 有限元方法的分析步驟24-26
• 3.2 隧洞結(jié)構(gòu)中的非線性問題26-29
• 3.3 ANSYS軟件概述29-31
• 3.3.1 ANSYS簡介29
• 3.3.2 ANSYS軟件的分析步驟29-31
• 4 工程實例31-67
• 4.1 工程基本情況31-32
• 4.2 襯砌邊值法求解32-43
• 4.2.1 泄洪洞地質(zhì)構(gòu)造情況32-33
• 4.2.2 襯砌結(jié)構(gòu)復(fù)核計算說明33
• 4.2.3 計算工況及荷載組合33
• 4.2.4 主要計算參數(shù)及荷載分析33-38
• 4.2.5 計算軟件38
• 4.2.6 計算過程38-40
• 4.2.7 計算結(jié)果40-43
• 4.3 有限元法分析43-56
• 4.3.1 計算模型的選取43-47
• 4.3.2 計算工況47-48
• 4.3.3 計算結(jié)果48-56
• 4.4 內(nèi)力計算結(jié)果的分析比較56-60
• 4.5 截面配筋計算60-65
• 4.5.1 計算軟件60
• 4.5.2 截面配筋計算結(jié)果60-65
• 4.6 最終計算結(jié)果分析65-67
• 5 總結(jié)與展望67-69
• 5.1 總結(jié)67-68
• 5.2 展望68-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研實踐及發(fā)表論文69-70
• 致謝70-71
• 參考文獻71-73

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本文編號：1057605