对拉式锚固竖井预应力闸墩优化研究
发布时间：2021-11-23 11:40
随着水利事业的发展,高坝水电站在水利工程中发展迅速,其泄水建筑物的工作水头、尺寸也愈来愈大,导致弧门承受较大的推力,为满足混凝土结构承载力极限状态要求,预应力技术的推广遂成必然。本文以某水电工程的对拉式锚固竖井预应力闸墩为研究载体,采用ANSYS软件的APDL参数化设计语言建立预应力闸墩参数化整体模型,研究在正常运行工况（两侧弧门正常挡水）与检修工况（左侧检修门挡水,右侧弧门正常挡水）下锚固竖井关键部位的应力分布;采用子模型分析技术,建立锚固竖井参数化子模型,优化锚固竖井尺寸,研究锚固竖井关键部位各向应力的变化。本文将子模型法与参数化建模优化尺寸技术相结合,为类似大体积复杂模型的局部结构尺寸优化提供参考。本文主要研究内容如下:（1）预应力闸墩整体三维有限元分析。利用APDL参数化设计语言对锚固竖井的几何尺寸进行参数化设置,建立对拉式锚固竖井预应力闸墩参数化有限元模型,分析在正常运行与检修工况下,锚固竖井顶面、底面以及上下游面的X、Y、Z三个方向应力的分布规律。由于预应力作用,锚固竖井各关键部位的Y、Z向应力均较大,且Y、Z向最大拉应力分别出现在下游面与下游折坡面相交处、下游折坡面与底面...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
锚固形式
图 2-1 中墩横剖面图（单位：m）Fig. 2-1 Cross Sectional Drawing of the Middle Pier (Unit: m)本资料水位表 2-1 特征水位表Table 2-1 Characteristic Water Level Table正常蓄水位 最高洪水位 100 年一遇 度汛水位 正常尾水位 195.00 195.32 188.08 185.00 173.93 混凝土分区表 2-2 闸墩混凝土分区及物理力学指标表Table 2-2 Pier Concrete Section and Physical and Mechanical Index Table分区 轴心抗压强度，MPa 容重，kN/m3弹性模量，MP混凝土 25 23.5 23500 凝土 30 23.5 25743
图 2-2 锚固竖井几何示意图Fig. 2-2 Geometric Schematic Diagram of Anchor Sha下：度；b1：锚固竖井顶面宽度，即顶面处上游底面处上游面到下游面距离；a1：第一排锚与铅直向的夹角；φ1：下游折坡面与铅直竖井尺寸进行优化，就要在所有参数中确些是定值，有些是根据工程经验确定的值，固竖井顶面、底面宽度及折点位置作为设计的参数及变量名如表 2-4 所示，具体位置如表 2-4 参数及变量名Table 2-4 Parameter and Variable Name名 设计
【参考文献】：
期刊论文
[1]浩口水电站表孔预应力闸墩设计[J]. 张云峰,骆莉. 四川水利. 2019(01)
[2]基于子模型法的高堆石坝坝基廊道抗震安全性研究[J]. 曹学兴,何蕴龙,迟福东,张丹,熊堃,余记远. 水利与建筑工程学报. 2018(06)
[3]基于ANSYS的共振装置三维系统建模及优化设计[J]. 卢利平,李水良. 农机化研究. 2019(08)
[4]ANSYS软件在力学系列课程中的应用研究[J]. 张晓磊,王丽妍,郑德库,赵妍. 科技视界. 2018(28)
[5]基于ANSYS的塔机整体金属结构有限元分析计算[J]. 谢珍艳,李碧玉. 中国新技术新产品. 2018(17)
[6]基于Ansys的岩质滑坡滑动过程热分析[J]. 姜明顺. 江西建材. 2018(02)
[7]预应力闸墩颈缩式空腔结构体形优化[J]. 苏超,徐汇,陈鹏,魏琳帆. 水电能源科学. 2016(12)
[8]中墩锚块底部接触方式和锚索优化研究[J]. 李萌,李守义,程帅,郝晓飞,张岳. 水利水电技术. 2016(12)
[9]基于ANSYS对丰满水电站重建工程溢流坝预应力闸墩优化方案的研究[J]. 顾滨,王美懿,宗原,石亮亮,王娜. 水利水电技术. 2016(06)
[10]风电机组螺栓连接参数化有限元分析——VBA与APDL联合二次开发[J]. 张俊,沈雨虹,廖晖. 东方汽轮机. 2015(02)
博士论文
[1]新型预应力闸墩体形优化研究[D]. 司建辉.西安理工大学 2009
硕士论文
[1]基于ANSYS的弹性支承轴承分析[D]. 李渊.哈尔滨工业大学 2017
[2]固体火箭发动机燃烧室喷涂支架设计及优化[D]. 王海存.大连理工大学 2016
[3]基于APDL的下承式拱桥结构优化及动力特性分析[D]. 王晶宇.兰州理工大学 2016
[4]基于Verity与子模型的桥式起重机焊缝疲劳研究[D]. 李志强.太原科技大学 2016
[5]某大跨度异形空间结构优化设计及风洞数值模拟研究[D]. 吴华.广西大学 2015
[6]基于ANSYS镁合金轮毂的结构优化设计[D]. 赵亮.燕山大学 2013
[7]基于APDL的桥式起重机桥架结构参数化设计及优化[D]. 赵小伟.太原科技大学 2012
[8]基于ANSYS的桥式起重机主梁结构优化设计研究[D]. 齐玉红.郑州大学 2011
[9]起重机伸缩臂结构优化设计及有限元分析[D]. 曾成奇.太原科技大学 2010
[10]汽车转向节有限元分析与优化设计[D]. 袁旦.浙江工业大学 2010
本文编号：3513804
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
锚固形式
图 2-1 中墩横剖面图（单位：m）Fig. 2-1 Cross Sectional Drawing of the Middle Pier (Unit: m)本资料水位表 2-1 特征水位表Table 2-1 Characteristic Water Level Table正常蓄水位 最高洪水位 100 年一遇 度汛水位 正常尾水位 195.00 195.32 188.08 185.00 173.93 混凝土分区表 2-2 闸墩混凝土分区及物理力学指标表Table 2-2 Pier Concrete Section and Physical and Mechanical Index Table分区 轴心抗压强度，MPa 容重，kN/m3弹性模量，MP混凝土 25 23.5 23500 凝土 30 23.5 25743
图 2-2 锚固竖井几何示意图Fig. 2-2 Geometric Schematic Diagram of Anchor Sha下：度；b1：锚固竖井顶面宽度，即顶面处上游底面处上游面到下游面距离；a1：第一排锚与铅直向的夹角；φ1：下游折坡面与铅直竖井尺寸进行优化，就要在所有参数中确些是定值，有些是根据工程经验确定的值，固竖井顶面、底面宽度及折点位置作为设计的参数及变量名如表 2-4 所示，具体位置如表 2-4 参数及变量名Table 2-4 Parameter and Variable Name名 设计
【参考文献】：
期刊论文
[1]浩口水电站表孔预应力闸墩设计[J]. 张云峰,骆莉. 四川水利. 2019(01)
[2]基于子模型法的高堆石坝坝基廊道抗震安全性研究[J]. 曹学兴,何蕴龙,迟福东,张丹,熊堃,余记远. 水利与建筑工程学报. 2018(06)
[3]基于ANSYS的共振装置三维系统建模及优化设计[J]. 卢利平,李水良. 农机化研究. 2019(08)
[4]ANSYS软件在力学系列课程中的应用研究[J]. 张晓磊,王丽妍,郑德库,赵妍. 科技视界. 2018(28)
[5]基于ANSYS的塔机整体金属结构有限元分析计算[J]. 谢珍艳,李碧玉. 中国新技术新产品. 2018(17)
[6]基于Ansys的岩质滑坡滑动过程热分析[J]. 姜明顺. 江西建材. 2018(02)
[7]预应力闸墩颈缩式空腔结构体形优化[J]. 苏超,徐汇,陈鹏,魏琳帆. 水电能源科学. 2016(12)
[8]中墩锚块底部接触方式和锚索优化研究[J]. 李萌,李守义,程帅,郝晓飞,张岳. 水利水电技术. 2016(12)
[9]基于ANSYS对丰满水电站重建工程溢流坝预应力闸墩优化方案的研究[J]. 顾滨,王美懿,宗原,石亮亮,王娜. 水利水电技术. 2016(06)
[10]风电机组螺栓连接参数化有限元分析——VBA与APDL联合二次开发[J]. 张俊,沈雨虹,廖晖. 东方汽轮机. 2015(02)
博士论文
[1]新型预应力闸墩体形优化研究[D]. 司建辉.西安理工大学 2009
硕士论文
[1]基于ANSYS的弹性支承轴承分析[D]. 李渊.哈尔滨工业大学 2017
[2]固体火箭发动机燃烧室喷涂支架设计及优化[D]. 王海存.大连理工大学 2016
[3]基于APDL的下承式拱桥结构优化及动力特性分析[D]. 王晶宇.兰州理工大学 2016
[4]基于Verity与子模型的桥式起重机焊缝疲劳研究[D]. 李志强.太原科技大学 2016
[5]某大跨度异形空间结构优化设计及风洞数值模拟研究[D]. 吴华.广西大学 2015
[6]基于ANSYS镁合金轮毂的结构优化设计[D]. 赵亮.燕山大学 2013
[7]基于APDL的桥式起重机桥架结构参数化设计及优化[D]. 赵小伟.太原科技大学 2012
[8]基于ANSYS的桥式起重机主梁结构优化设计研究[D]. 齐玉红.郑州大学 2011
[9]起重机伸缩臂结构优化设计及有限元分析[D]. 曾成奇.太原科技大学 2010
[10]汽车转向节有限元分析与优化设计[D]. 袁旦.浙江工业大学 2010
本文编号：3513804
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