水工鋼閘門軌道受力性能的有限元分析

目前對于水閘平面鋼閘門剛度、強(qiáng)度校核基本上是按照常規(guī)的平面體系進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算,其計算結(jié)果不能有效反映閘門的空間效應(yīng)。對于空間效應(yīng)較強(qiáng)、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的大型水工鋼閘門宜用空間有限元來進(jìn)行計算,本文基于ansys軟件對某防洪閘平面鋼閘門進(jìn)行了三維有限元分析,得出了一些有益結(jié)論,并用于指導(dǎo)設(shè)計。

區(qū)格水深（m）a(mm)b(mm)b/akp(n/mm2) 2.0550 ⅰ2.4980025903.240.750.0244 ⅱ3.37577025903.360.50.0331 ⅲ4.23574025903.500.50.0415 ⅳ5.02568025903.810.50.0492 ⅴ5.74562025904.180.50.0563 ⅵ6.43557025904.540.50.0631 ⅶ7.06550025905.180.750.0692 ⅷ150 √kpt(mm)505500梁號 501頂梁 0.1357.258002次梁1 0.1296.63703上主梁 0.1447.147704次梁2 0.1577.151405次梁3 0.168

1 大型水工鋼閘門軌道與基礎(chǔ)混凝土接觸問題分析（導(dǎo)師建議加上大型，說這是特 色，但我與好多老師交流時都說加上大型會限制適用范圍） 白潤波曹平周曹茂森 摘要：水工鋼閘門軌道底板與基礎(chǔ)混凝土間接觸力學(xué)行為，是決定軌道和基礎(chǔ)混凝土內(nèi)力、尺寸的關(guān)鍵因素。然而，現(xiàn)有軌 道－基礎(chǔ)砼接觸問題的研究不夠系統(tǒng)深入。本文以大型平面鋼閘門輪軌支承體系為對象，基于三維接觸有限元數(shù)值實驗和現(xiàn) 有模型實驗數(shù)據(jù)，分析軌道截面尺寸、基礎(chǔ)混凝土厚度和其強(qiáng)度等級等對軌道－基礎(chǔ)砼接觸壓應(yīng)力的影響效應(yīng)。研究成果揭 示出：1）軌道－基礎(chǔ)砼接觸壓應(yīng)力在軌道長度、寬度方向上呈現(xiàn)出中間大、兩邊小的二角帽曲面形狀分布形態(tài)；2）軌道后 基礎(chǔ)混凝土厚度取大于2倍軌道高度時軌道應(yīng)力狀態(tài)已趨于穩(wěn)定，為混凝土厚度取為無限大對軌道進(jìn)行分析提供了依據(jù)；3） 鑒于壓應(yīng)力從軌道腹板傳到底板，擴(kuò)散范圍有限，提出tw+3hl

全偏心鋼結(jié)構(gòu)梁-柱節(jié)點由于偏心而引起應(yīng)力集中,其受力性能較為復(fù)雜。首先對偏心連接梁-柱鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點的受力特征進(jìn)行分析,證明偏心節(jié)點核心區(qū)存在明顯的三維扭轉(zhuǎn)效應(yīng),導(dǎo)致偏心鋼節(jié)點核心區(qū)的剪力相對于非偏心節(jié)點存在增大效應(yīng)。通過有限元分析,研究了節(jié)點主要構(gòu)造參數(shù)對核心區(qū)剪力增大系數(shù)的影響規(guī)律。分析表明:核心區(qū)板件厚度、梁柱腹板厚度對核心區(qū)剪力增大系數(shù)的影響較為顯著,梁柱翼緣厚度對剪力增大系數(shù)具有一定影響,梁高、梁寬和柱高,對剪力增大系數(shù)具有一定的影響。通過數(shù)值算例,得到了剪力增大系數(shù)計算式并進(jìn)行了驗證。提出了適用于全偏心鋼節(jié)點核心區(qū)的剪力計算式,可供工程設(shè)計參考。

對三組復(fù)合墻板試件進(jìn)行了平面有限元分析并與擬靜力試驗結(jié)果進(jìn)行了比較,分析了骨架曲線、墻板裂縫分布及發(fā)展、鋼筋應(yīng)力分布等。分析表明,由斜拉筋連接的復(fù)合墻板在邊框的約束下各部分能夠很好地共同工作,其受力性能接近或優(yōu)于普通實心剪力墻,為將復(fù)合墻板簡化為普通實心剪力墻進(jìn)行設(shè)計提供了試驗和理論依據(jù)。邊框面積的增大以及邊框配筋的增加在一定程度上可以大大提高復(fù)合墻板的承載能力以及延性耗能性能,但要注意邊框尺寸和配筋的匹配問題。

水工鋼閘門振動破壞分析及對策

鋼箱梁正交異性板受力的有限元分析 摘要：針對鋼箱梁正交異性板結(jié)構(gòu)，建立有限元模型，并進(jìn)行了計算分析和 實測對比。結(jié)果表明，（1）相對于傳統(tǒng)解析法，有限元法能較好的模擬鋼箱梁正 交異性板的實際受力狀態(tài)；（2）在鋼箱梁正交異性板局部加載中，最不利的橫向 荷位為加載在u肋之上，且輪位中心處應(yīng)力值最大；（3）縱向最不利荷位為橫 隔板中間處，最大應(yīng)力值在中間輪外側(cè)；（4）鋼箱梁正交異性板整體剛度較大， 橫向車輛增加時對應(yīng)的應(yīng)力增加并不明顯。 關(guān)鍵詞：鋼箱梁正交異性板，有限元法，不利荷位，健康監(jiān)控 1．引言 正交異性設(shè)計應(yīng)用始于二戰(zhàn)后的德國，而我國的應(yīng)用始于20世紀(jì)80年代， 到90年代才開始大規(guī)模的使用，并得到迅速發(fā)展。迄今為止，我國已建造的采 用正交異性鋼橋面板的橋梁有30余座[1][2]，更是促進(jìn)了正交異性鋼橋面的發(fā) 展和應(yīng)用。 這些大跨度斜拉橋和懸索橋主要采用鋼箱梁，

文章結(jié)合工程實例,利用超彈性材料單元和接觸單元對閘門伸縮式止水在充壓后的變形、接觸和反力過程進(jìn)行了計算分析,所獲初步成果與原型試驗比較吻合,說明利用大型結(jié)構(gòu)分析軟件(ansys56)專門提供的超彈性材料單元(mooneyrivlin)對閘門伸縮式止水結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元仿真分析具有一定的實用價值。

采用大型建模軟件pro/e,建立國內(nèi)石化行業(yè)廣泛使用的離心泵的殼體模型。用分析軟件ansys對幾種工況分別進(jìn)行有限元計算分析,對美國石油協(xié)會api610關(guān)于離心泵管嘴允許受力的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了研究,得到了該載荷與控制值之間關(guān)系以及此載荷值放大倍數(shù)。

為配合技術(shù)設(shè)計工作,采用三維有限元法計算分析了長洲水利樞紐工程#1船閘下閘首人字鋼閘門,確定了背拉桿預(yù)應(yīng)力,分析了各種工況下門葉位移與應(yīng)力情況。研究結(jié)果可供同類工程參考。

水工鋼閘門焊接變形及控制研究

2.7m水工鋼閘門技施圖紙

區(qū)格水深（m）a(mm)b(mm)b/akp(n/mm2) 2.0550 ⅰ2.4980025903.240.750.0244 ⅱ3.37577025903.360.50.0331 ⅲ4.23574025903.500.50.0415 ⅳ5.02568025903.810.50.0492 ⅴ5.74562025904.180.50.0563 ⅵ6.43557025904.540.50.0631 ⅶ7.06550025905.180.750.0692 ⅷ150 √kpt(mm)505500梁號 501頂梁 0.1357.258002次梁1 0.1296.63703上主梁 0.1447.147704次梁2 0.1577.151405次梁3 0.168

本文介紹了水工建筑物中鋼閘門的制安過程及制安過程中的質(zhì)量檢測與質(zhì)量控制。

水工鋼閘門課程設(shè)計指示書 一、基本資料 某幾個水閘工作門，根據(jù)初步設(shè)計成果，提出設(shè)計資料及數(shù)據(jù)如下： 1.閘門型式：提升式平面鋼閘門 2.孔口尺寸：（寬×高） (1)、10.0×5.0m 2 (2)、10.0×5.2m 2 (3)、10.0×5.5m 2 (4)、10.0×5.8m 2 (5)、10.0×6.0m2(6)、8.0×6.0m2(7)、8.0×7.5m2(8)、8.0×8.0m2 3.上游水位高程 (1)(2)(3)(4)(5)(6)▽27.5m(7)▽6.5m(8)▽7.0m 4.下游水位高程 (3)(4)(5)▽22.5m，其它組下游無水 5.閘底高程 (1)至(6)組為：▽20.0m(7)、(8)組為：▽-1.0m 6.胸墻底高程 (1)▽25.0m(2)▽25.2m(3)▽25

利用ansys軟件對鑄鐵閘門門體建立了三維有限元模型,對鑄鐵鑲銅閘門門體的傳統(tǒng)的計算方法與三維有限元法進(jìn)行了比較,結(jié)果表明用三維有限元計算能較準(zhǔn)確的反映門體受力和變形情況,這為一般閘門的結(jié)構(gòu)設(shè)計,為鑄鐵鑲銅閘門進(jìn)一步的參數(shù)化、系列化設(shè)計提供了理論依據(jù)。

基于結(jié)構(gòu)可靠度理論,通過對影響水工鋼閘門可靠度的主要隨機(jī)變量的統(tǒng)計分析,在用三維有限元計算閘門強(qiáng)度控制點的基礎(chǔ)上,利用應(yīng)力系數(shù)法,獲得閘門在失效模式下的極限狀態(tài)方程。對某工程閘門在3種不同水位作用下,采用jc法分別計算了該閘門初始運行期和工作30年后的結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo),最終對閘門的可靠度進(jìn)行了初步的安全評估,為水工金屬結(jié)構(gòu)的安全評估工作提供一種新的途徑和方法。

根據(jù)某水庫泄洪洞弧形鋼閘門,建立了三維有限元模型,在相同的條件下對有、無面板加勁肋構(gòu)件的模型進(jìn)行了非線性分析,得出設(shè)計水頭下無加勁肋構(gòu)件模型的應(yīng)力不能滿足強(qiáng)度要求,而有加勁肋構(gòu)件模型的應(yīng)力和位移均能滿足規(guī)范的要求。分析表明:對弧形鋼閘門進(jìn)行非線性分析時要考慮加勁肋構(gòu)件的受力作用,同時要考慮面板局部銹蝕對弧形鋼閘門應(yīng)力的影響。通過分析面板不同銹蝕區(qū)域的計算結(jié)果,得出了該弧形鋼閘門的銹蝕敏感部位及閘門最大應(yīng)力隨銹蝕深度的變化規(guī)律。

國內(nèi)外常用的水工鋼閘門自潤滑軸瓦材料大致有膠木、塑料、鑲嵌型和三層復(fù)合材料,這些軸瓦材料都具有良好的自潤滑特性,其承載能力基本小于67mpa。武漢水利電力大學(xué)新研制的tsg150復(fù)合材料軸瓦和ts70釘板型銅塑復(fù)合材料軸瓦的承載能力均不小于150mpa,如取15的安全系數(shù)其承載能力也可達(dá)100mpa,而且干摩擦系數(shù)僅為008左右,還具有優(yōu)良的水及油脂潤滑特性,是一種承載能力較大、摩擦系數(shù)較小的水工鋼閘門自潤滑軸瓦材料

劃子口河閘拆建工程閘門為"π"型弧形鋼閘門,為掌握不同工況下的結(jié)構(gòu)變形和應(yīng)力分布,需要建立三維有限元整體模型進(jìn)行分析.采用ansys有限元計算軟件建立模型,按不同工況分別施加荷載.計算結(jié)果表明,5種工況下弧形鋼閘門的結(jié)構(gòu)變形都在允許范圍內(nèi),應(yīng)力值都在鋼材的屈服應(yīng)力以下.采用結(jié)構(gòu)線性屈曲分析閘門結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,用有限元法求出結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定安全系數(shù),結(jié)果表明大部分工況下的穩(wěn)定安全系數(shù)大于4,最先失穩(wěn)的部位在跨中水平次梁處,建議適當(dāng)加密跨中縱梁,以減小水平次梁計算長度,提高穩(wěn)定性.

啟閉機(jī)的形式一般根據(jù)閘門的形式、孔口尺寸、孔口數(shù)量和運行條件等因素以及啟閉機(jī)本身的特點來選擇。文中對固定卷揚式啟閉機(jī)、螺桿啟閉機(jī)、液壓啟閉機(jī)等常用的啟閉機(jī)的主要特點,作了闡述及對比。

采用空間三維實體有限元法,建立了船閘閘首結(jié)構(gòu)的仿真力學(xué)模型,利用有限元分析軟件對力學(xué)模型進(jìn)行有限元分析,得到了各階段的位移、內(nèi)力等力學(xué)指標(biāo),研究探討了船閘閘首及基礎(chǔ)在檢修工況下的變形和應(yīng)力規(guī)律,以了解船閘閘首和基礎(chǔ)在設(shè)計條件下的工作形態(tài),對船閘閘首的優(yōu)化設(shè)計提供了依據(jù)。