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软土地基上水闸闸室结构静动力工作性态研究

  
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软土地基上水闸闸室结构静动力工作性态研究


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摘要
水闸是传统的水工建筑物,在水力发电、航运、灌溉、排涝、防洪等水利工程中都发挥着重要的作用,应用广泛,尤其是在平原地区的水利工程中,其应用更加广泛。因此,如何科学合理地进行水闸结构的规划设计,确保其安全性、经济性的研究具有重要的理论意义和工程实用价值。
水闸结构传统常把上部结构与地基基础分开考虑,不匿分反映工程实际。而有限单元法则把整个闸室结构和地基土作为一个整体,能?#25381;行?#30340;考虑各部分之间的相互作用,还能准确的处理各种复杂的荷载条件、结构布置等。因此采用现代数值计算方法研究水闸结构的工作性态可为水闸结构设计提供参考。本文主要研究内容如下:
(1)阐述了工程结构静动力分析的原理及方法,重点介绍了ANSYS软件结构分析在工程中的应用。
(2)进行水闸整体结构静力分析。结合苏北某水闸工程实例,利用ANSYS有限元软件的APDL语言编写命令流,建立了闸室、基础结构和地基的整体三维有限元模型,并进行完建、设计蓄水和设计挡潮三种工况下静力计算分析。
(3)进行水闸整体结构动力分析。在三维有限元模型的基础上,进?#24515;?#24577;分析,获得结构的自振频率和振型。再采用加速?#30830;?#24212;谱法进行谱分析,得到了顺水流向和垂直水流向两个方向地震作用下结构的位移和应力应变,并对计算结果进行了分析。

关键词:水闸、有限单元法、ANSYS、模态分析、谱分析
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