本文關鍵詞：水電站蝸殼結構的拉壓桿摸型及配筋設計研究

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【摘要】：根據(jù)拉壓桿理論對混凝土結構的非桿件系統(tǒng)和不規(guī)則結構進行配筋設計,是當前國內外的研究熱點。該理論彌補了傳統(tǒng)方法在混凝土結構干擾區(qū)過度依賴經(jīng)驗公式的缺點,提高了配筋設計的科學性和準確性。目前,歐美國家已將該方法編入混凝土設計規(guī)范。近年來,不少學者對拉壓桿理論進行了廣泛而深入的研究,但是其成果主要集中在牛腿、橋梁等工民建結構,而沒有涉及到水電站蝸殼等重要的水工和水電站建筑結構方面的研究。因此,本文提出和研究了水電站蝸殼結構的拉壓桿模型及其配筋設計方法,將蝸殼結構的配筋設計發(fā)展為以精細化的內力分析模型為基礎的理論方法,充實了水電站蝸殼結構的混凝土配筋設計理論,具有良好的科學性、實用性和便捷性。本文的具體研究內容及主要成果如下：(1)分別研究了根據(jù)拓撲優(yōu)化方法和應力跡線方法建立蝸殼拉壓桿模型的基本步驟和方法,基于兩種方法分別建立了兩類蝸殼拉壓桿模型。(2)對以上兩種方法所建立的拉壓桿模型進行了深入研究,包括拉壓桿模型的不同超靜定次數(shù)、不同精細化程度和不同桿件布置形式等。結果表明,根據(jù)低次超靜定模型進行配筋設計更偏于安全。(3)提出了根據(jù)不同型式拉壓桿模型的桿件內力包絡線進行配筋設計的方法,提高了蝸殼結構配筋設計的安全性和可靠性。(4)比較了根據(jù)拓撲優(yōu)化方法和應力跡線方法得出的環(huán)向內力包絡線。結果表明,根據(jù)拓撲優(yōu)化方法得出的內力包絡線進行配筋設計更加偏于安全。(5)比較了拓撲優(yōu)化方法和應力跡線法對應計算模型的計算結果。結果表明,兩種方法對應計算結果的內力分布規(guī)律基本相同,說明了蝸殼拉壓桿模型計算方法的可靠性。(6)分別根據(jù)拉壓桿方法和應力圖形法對蝸殼結構進行配筋設計并比較。結果表明,拉壓桿方法的配筋結果相對應力圖形法較小,但拉壓桿方法以力學模型為基礎,能夠減少過度配筋的現(xiàn)象。
【關鍵詞】：蝸殼 拉壓桿模型 包絡線 鋼襯 配筋 應力圖形
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TV33
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究背景10-13
• 1.1.1 水電的開發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢10
• 1.1.2 蝸殼結構分析的重要性10-11
• 1.1.3 蝸殼配筋研究現(xiàn)狀11-12
• 1.1.4 拉壓桿理論研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2 問題的提出13-14
• 1.3 本文的研究內容14-15
• 第2章 拉壓桿模型設計理論介紹15-23
• 2.1 拉壓桿模型的組成及設計原理15-17
• 2.1.1 混凝土D區(qū)與拉壓桿模型15
• 2.1.2 拉壓桿模型的組成15-16
• 2.1.3 拉壓桿方法的基本設計原理16-17
• 2.2 拉壓桿模型構建方法17-22
• 2.2.1 拉壓桿方法設計的基本步驟及示例17-19
• 2.2.2 拉壓桿理論與水工建筑物19-20
• 2.2.3 構建蝸殼拉壓桿模型的方法簡介20-22
• 2.3 本章小結22-23
• 第3章 蝸殼拉壓桿模型的建立和研究23-44
• 3.1 考慮蝸殼內鋼襯和混凝土結構聯(lián)合作用下拉壓桿模型的建立和配筋方法23-24
• 3.1.1 蝸殼拉壓桿模型的配筋設計方法23
• 3.1.2 鋼襯對內層環(huán)向拉桿軸心位置的影響23-24
• 3.2 拓撲優(yōu)化方法建立蝸殼結構的拉壓桿模型24-36
• 3.2.1 蝸殼拓撲優(yōu)化的計算模型及步驟24-25
• 3.2.2 蝸殼拓撲優(yōu)化的結果分析25-27
• 3.2.3 基于拓撲優(yōu)化方法建立拉壓桿模型27-30
• 3.2.4 各拉壓桿模型的計算結果及比較30-35
• 3.2.5 外層拉桿位置的變化對環(huán)向拉力的影響35-36
• 3.3 應力跡線方法構建蝸殼結構的拉壓桿模型36-42
• 3.3.1 蝸殼豎向截面的主應力跡線計算結果與分析36-37
• 3.3.2 基于應力跡線方法建立拉壓桿模型37-39
• 3.3.3 各拉壓桿模型的計算結果及比較39-42
• 3.4 基于拓撲優(yōu)化和應力跡線法的拉壓桿模型計算結果比較42-43
• 3.5 本章小結43-44
• 第4章 基于拉壓桿模型的蝸殼結構配筋設計44-48
• 4.1 拉壓桿方法配筋設計方法及示例44-47
• 4.1.1 基本步驟44-45
• 4.1.2 配筋實例45-47
• 4.2 本章小結47-48
• 第5章 應力圖形法的配筋設計及與拉壓桿方法的比較48-59
• 5.1 應力圖形配筋設計及配筋實例48-52
• 5.1.1 基本步驟48-49
• 5.1.2 計算模型49
• 5.1.3 配筋實例49-52
• 5.2 拉壓桿方法和應力圖形法的配筋比較52-54
• 5.3 裂縫計算54-58
• 5.3.1 國內計算方法與過程54-57
• 5.3.2 國外計算方法及過程57
• 5.3.3 兩種裂縫計算方法之間的比較57-58
• 5.4 本章小結58-59
• 第6章 結論與展望59-61
• 6.1 結論59-60
• 6.2 展望60-61
• 參考文獻61-65
• 附表1 各拉壓桿模型桿件的詳細內力值65-68
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文68-69
• 致謝69

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 秦繼章;馬善定;戴會超;;高水頭抽水蓄能電站蝸殼結構配筋原理研究[J];水力發(fā)電學報;2006年01期

2 徐娜;逯靜洲;陳林;朱旭;;開洞深梁的拉壓桿模型設計方法研究[J];煙臺大學學報(自然科學與工程版);2012年01期

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本文編號：538591