【摘要】：水閘是水利工程中常見(jiàn)的建筑物,它的主要作用是調(diào)節(jié)水位、控制流量。作為水工建筑物的重要組成部分之一,水閘為其所在地區(qū)帶來(lái)了巨大效益。在我國(guó),大小地震時(shí)有發(fā)生,這不但使得國(guó)家經(jīng)濟(jì)受到威脅,還將人民的生命財(cái)產(chǎn)安全推向了危險(xiǎn)地帶。而由于水閘的功能與性質(zhì),它的安全與穩(wěn)定又關(guān)乎著某些地區(qū)人民的安危。與其他建筑相比,水閘的投資相對(duì)較大,當(dāng)其所在場(chǎng)地發(fā)生嚴(yán)重震害時(shí),工程就會(huì)出現(xiàn)安全問(wèn)題。此類(lèi)問(wèn)題還可能導(dǎo)致連鎖反應(yīng),出現(xiàn)次生水災(zāi),然而,次生災(zāi)害引發(fā)的破壞要比地震本身引發(fā)的破壞嚴(yán)重得多。現(xiàn)如今,地震預(yù)測(cè)技術(shù)還處在研究階段,為使得水閘在震后仍正常運(yùn)行、地基穩(wěn)定,使得水閘底板沉降均勻、地基土體不發(fā)生液化,我們就有必要對(duì)水閘進(jìn)行地震荷載作用下的結(jié)構(gòu)分析及抗震設(shè)計(jì)。本文結(jié)合工程實(shí)例,運(yùn)用有限元計(jì)算軟件ANSYS,以某溢洪道五孔泄洪閘的中間孔為研究對(duì)象,建立了三維有限元模型。水閘結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且體積大,底板上的水位發(fā)生變化時(shí),水閘結(jié)構(gòu)的內(nèi)力也會(huì)改變。本文對(duì)該研究對(duì)象進(jìn)行了不同工況下的靜力分析,以得到其應(yīng)力最不利狀態(tài),以及地基沉降最大值。結(jié)果表明,閘室變形及應(yīng)力值均在規(guī)定范圍內(nèi)。在此基礎(chǔ)上,本文采用模態(tài)分析,依據(jù)反應(yīng)譜理論,對(duì)閘室進(jìn)行了抗震分析,研究其動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律。通過(guò)模態(tài)計(jì)算,提取閘室自振頻率并計(jì)算自振周期,得出水閘在地震工況下無(wú)較大振動(dòng)。研究水閘在橫河向地震荷載作用、地震荷載與靜力荷載共同作用下閘室的位移與應(yīng)力,并與靜力工況進(jìn)行比對(duì),得出結(jié)構(gòu)在幾何體形、材料突變處引起應(yīng)力集中,其余部位的應(yīng)力值都在材料的極限應(yīng)力范圍內(nèi)。此結(jié)果驗(yàn)證了該工程泄洪閘設(shè)計(jì)的安全性,該研究方法對(duì)類(lèi)似工程有一定的借鑒作用。
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TV662
【圖文】：

也就是說(shuō)其上有無(wú)限個(gè)支座，無(wú)限多過(guò)剛性支座來(lái)連接的，而彈性地基梁則需要考慮地基并隨著地基一起產(chǎn)生下沉的同時(shí)，地基又將作用在其上的力成正線性關(guān)系，而梁的位移又與能夠滿(mǎn)足連續(xù)變形的條件。梁模型十年代，文克爾（Winkler）[29]提出：建筑物地點(diǎn)的沉降存在比例關(guān)系。1880 年前后，齊梅爾點(diǎn)所受的壓力有關(guān)，如圖 2-1 所示，其關(guān)系式如P ks—地基基床系數(shù)；—所受壓力強(qiáng)度；—地基變形。

圖 3-1 常見(jiàn)的塑性材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線-1 Stress-strain curves of common plastic m：也就是接觸體結(jié)構(gòu)的邊界（約束）十分的不穩(wěn)定，它會(huì)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)狀態(tài)的：也就是由這種材料構(gòu)成的物體發(fā)生線性的。這種情況下，出現(xiàn)幾何非線性平衡方程在物體發(fā)生形變之后建立，考慮到這種問(wèn)題在工程實(shí)際中導(dǎo)致物應(yīng)使應(yīng)變的表達(dá)式里帶有位移的二次項(xiàng)介紹能

水閘模型及網(wǎng)格劃分Fig.4-3Sluicemodelandgridgeneration

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本文編號(hào)：2784920