南水北调中线干线工程弧形闸门结构有限元分析研究

南水北调中线干线工程是我国重点水利工程,闸门和启闭机的安全运行是保障总干渠输水安全的重要前提,需定期进行安全检测,在闸门安全检测中一项重要内容为闸门结构刚度和强度的复核计算。本文以南水北调中线北沙河倒虹吸出口控制闸弧形钢闸门为例,选用精度较高的三维有限元方法分析获取其面板、主梁、纵梁及支臂等部位的Mises应力云图与主位移云图,确定出最大应力值及位移量,进而对闸门结构刚度和强度进行复核分析,结果显示该闸门强度、刚度均满足工程使用要求。此分析方法可为后续类似工程提供技术参考。

五强溪大坝表孔预应力闸墩应力复核

五强溪表孔闸墩采用预应力钢筋混凝土结构型式.因监测仪器失效,目前难以掌握预应力锚索的预应力损失情况.为论证当前预应力闸墩的安全性,选取22号坝段预应力混凝土闸墩作为典型对象,采用三维有限元计算方法进行应力复核计算.对预应力荷载的模拟采用敏感性分析的方法,设定3种工况进行计算.通过对计算结果进行分析,并结合监测资料,认为目前闸墩的位移、应力状态正常.

桃子垭深埋特长隧道地应力预测及复核

深埋特长隧道工程的高地应力问题越来越受到重视,如何准确高效地确定工程区地应力状态,是目前关注的重点和难点。针对深埋特长隧道地应力状态的确定问题,我们提出了基于多源数据的初始原地应力方向综合确定和应力量值预测及复核的综合解决方案。通过勘察阶段有限钻孔的地应力测试,并结合区域多源地应力资料,可以综合确定地应力方向并利用修正的Sheorey模型预测隧道轴线地应力;针对预测结果,在隧道开挖施工过程中,进一步利用有限钻孔的水压致裂地应力测试检验预测结果并复核隧道应力状况。结果表明,桃子垭隧道水平最大主应力方向为N15°W~N40°W,实测三向应力关系为S_(H)≥S_(v)>S_(h);钻孔附近的应力预测值在区域实测应力量值变化范围内,隧道埋深最大处的水平最大、最小应力值分别达24 MPa和16 MPa;隧道施工过程中的4个钻孔应力量值复核结果显示,除了局部受到岩性变化、断裂破碎带等影响出现偏差,本文预测结果与实测应力量值基本一致。笔者发展的原地应力综合预测及复核方法,一方面可以快速有效地预测深埋特长隧道等线状工程的原地应力状态,有效降低初始勘察阶段地应力测试成本,另一方面,应力量值的复核保证了应力预测结果的可靠性,可以为隧道施工方案的及时变更及预算调整等提供有力依据和数据支撑。

基于有限元法的进水闸闸室结构安全复核研究

针对传统结构力学方法在水闸结构安全复核中存在的问题,提出了一种基于有限元法的水闸闸室结构安全复核分析方法,该方法能有效地解决采用结构力学方法过于简化的问题,可为同类水闸结构安全复核提供相应的依据和参考。以某进水闸为例,建立了进水闸闸室结构三维有限元模型,采用ADINA有限元分析软件对其进行了静力计算,并基于计算结果对受弯构件最大挠度限值、闸室结构应力、稳定和裂缝宽度等进行了复核。计算结果表明:(1)进水闸闸室结构受弯构件最大挠度限值以及各构件第一主应力数值均满足安全需求;(2)闸室结构抗滑稳定安全系数、基底应力最大值、平均值以及应力不均匀系数均满足《水闸设计规范》(SL265-2016)要求;(3)公路桥跨中底部最大裂缝宽度满足《水工混凝土结构设计规范》(SL191-2008)要求;(4)根据《水闸安全评价导则》(SL214-2015),进水闸闸室结构安全等级评定为A级。

深埋特长隧道高地应力状态评价及复核研究

深埋特长隧道易遭受高地应力作用,隧道设计及施工阶段高地应力状态的准确评价及复核对于隧道设计、施工及运营具有重要的价值和意义。针对贵州省桃子垭深埋特长隧道工程,在勘察设计阶段对地应力状态进行了测试及综合预测和评价,为复核隧道围岩真实应力状态,在隧道开挖后,利用水压致裂地应力测试方法进行了隧洞内地应力检测,以及钻孔取芯进行岩石单轴抗压强度测试,并基于Hoek-Brown强度准则的岩体强度应力比法地应力评价判据和围岩变形及破坏现象,综合分析了桃子垭隧道的地应力状态并给出了评价及复核结论。研究结果表明,隧洞内地应力测试结果有效复核了勘察阶段地应力量值预测结果的可靠性;桃子垭隧道埋深560~900m时,应力状态为中等应力,埋深超过900m时,可能出现中—高地应力状态。本文提出的隧洞内高地应力复核与评价方法,可以有效复核地应力预测值的准确性和隧道高地应力状态,为隧道施工方案的变更及科学造价提供依据。

HG80钢焊接工艺探析

高强度钢的应用可以优化产品结构 ,减轻自重 ,降低成本 ,国产低碳高强度结构钢目前使用者不多 ,为了尽快地推广使用国产高强度结构钢 ,通过一些试验得到了较为合理的施工方法 ,保证了结构的使用性能 ,从而使大家对国产高强度结构钢有了更新的认识。

三维有限元法在水闸安全鉴定复核计算中的应用

有限元法在结构计算中具精度高、效率高和应用范围广的特点。在水闸安全鉴定复核计算中,使用传统计算方法通常需要花费大量的时间计算水闸闸室各个部位的结构内力,且受到各种不同闸室结构形式的制约,计算精度差工作效率低。而使用三维有限元,对水闸结构进行数值模拟计算,能有效得计算出闸室不同部位的内力。本文利用三维有限元对红星水闸的闸室沉降,底板、排架及闸墩结构内力进行安全复核计算,为水闸安全鉴定复核计算提供了新的方法。