針對響水引水閘預應力閘墩錨固洞體型尺寸設計參數(shù)開展計算分析,研究了不同截面體型錨固洞應力特征,并提出改良三圓弧截面體型。研究了不同錨固洞截面體型下拉應力特征,截面體型與下游面夾角愈小,則抑制拉應力作用愈強,分析了截面各剖面應力特征與工況關(guān)系,錨固洞底面工況二10-10剖面上拉應力相比頂面增大了41%,下游面14-14剖面在工況一、二中拉應力恒定,分別為2.8 MPa、2.5 MPa。研究了三圓弧改良截面體型設計方案,鉛直面與下游距離4.5m時的最大拉應力相比2.0m時減少了91%。論文為水閘等水工結(jié)構(gòu)預應力閘墩錨固設施應力設計提供了一定參考。 

【文章來源】：水利科學與寒區(qū)工程. 2020,3(06)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

錨索結(jié)構(gòu)平面布置圖（單位：mm)

本文以梯形截面體型（A方案）、等邊三角形外接圓截面體型（B方案）、心形截面體型（C方案）、三圓弧截面體型（D方案）開展分析，各方案均以工程中預應力錨索實際尺寸設計，四種方案錨固洞設計體型截面示意圖如圖2所示�；陧懰l墩幾何設計圖，利用數(shù)值仿真軟件建立預應力錨閘墩計算模型，如圖3(a）所示，另確定錨固洞不同特征剖面，以此開展計算分析，特征剖面如圖3(b）所示。為準確評價不同工況下閘墩錨固洞安全穩(wěn)定性，設計以水閘完建期（工況一）與上游正常蓄水位期（工況二）開展研究。2.2 不同截面體型計算結(jié)果

基于仿真計算獲得錨固洞不同截面體型計算結(jié)果，圖4為四種體型設計方案下最大拉應力變化特征曲線，從圖中可看出，各工況下A～D錨固洞體型設計方案中最大拉應力均呈逐漸下降態(tài)勢；在錨固洞頂面位置，D方案在工況一最大拉應力為3.1MPa，而A方案同工況下相比前者增大了54.8%，此種現(xiàn)象不僅在洞頂面是如此，在底面及下游面的兩工況中均是一致，下游面中D方案工況二最大拉應力相比A、B方案分別降低了51.9%、50.0%；分析表明，四種錨固洞截面體型與下游水平面夾角分別為74°、60°、45°、0°，四種體型構(gòu)造與下游面關(guān)系如圖5所示；當錨固洞截面體型與下游面夾角愈小，錨固洞實際承載面積愈大，可進一步削弱閘墩結(jié)構(gòu)受力水平，進而達到限制拉應力集中的作用，結(jié)構(gòu)拉應力水平故保持較低。對比兩個工況中拉應力最大值表現(xiàn)可知，洞頂面以工況一為最大，而在底面與上、下游面中兩工況對比態(tài)勢逆轉(zhuǎn)性變化，洞底面中C方案的兩工況最大拉應力相差24.4%，從兩工況最大拉應力結(jié)果對比可知，水閘上游蓄水后，較大的靜水壓力會對閘墩底面、下游面產(chǎn)生顯著影響，但由于預應力閘墩錨固洞頂部還處于水面線上，此時預應力錨索還處于張拉狀態(tài)，故而其拉應力以工況一為最大。圖4 不同截面體型最大拉應力變化特征

【參考文獻】：
期刊論文
[1]某水利工程導流洞進水塔排架結(jié)構(gòu)有限元計算[J]. 郭浩洋.  西北水電. 2020(02)
[2]那仁蘇供水工程閘線布置方案比選分析[J]. 胡爾買提·木拉提.  陜西水利. 2020(02)
[3]基于水利工程預應力襯砌環(huán)錨錨索二次張拉施工實踐研究[J]. 晉健.  黑龍江水利科技. 2020(01)
[4]黃河海勃灣水利樞紐整體水工模型試驗研究[J]. 禹勝穎,呂會嬌,李桂青,袁淮中,蘇通.  海河水利. 2019(05)
[5]石榴崗水閘重建工程水工整體模型試驗研究[J]. 王揚,麥棟玲,唐造造.  中國水運. 2019(08)
[6]新疆某水利樞紐工程泄洪閘水工模型試驗研究[J]. 周旭銳.  陜西水利. 2019(05)
[7]預應力鋼筒混凝土管在水工結(jié)構(gòu)中的應用[J]. 王建慧,陳晨,張海鵬,杜巖.  水利發(fā)展研究. 2018(10)

碩士論文
[1]地震作用下高薄拱壩動力響應分析[D]. 陳思文.重慶交通大學 2016
[2]基于ANSYS的水電站進水口段三維有限元結(jié)構(gòu)靜力分析[D]. 丁參軍.昆明理工大學 2012



本文編號：3568516