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风荷载作用下滨海地区水闸结构受力特性研究

人民珠江 2024年第5期45卷 132-142页

作者：张建阳佳林杨杰珠海市规划设计研究院广东珠海519000 广东省滨海地区防灾减灾工程技术研究中心广东珠海519000 南京水利科学研究院江苏南京210029 南京水科院瑞迪科技集团有限公司江苏南京210029

以广东省珠海市金湾区滨海商务区机场东路东侧主渠水闸为例,针对水闸结构所受风荷载,对比研究中英美日设计规范的计算方法,分析各国方法的差异;基于计算流体动力学数值模拟,对不同风向、规范风压及极端台风天气下水闸结构所受风荷载的... 详细信息

以广东省珠海市金湾区滨海商务区机场东路东侧主渠水闸为例,针对水闸结构所受风荷载,对比研究中英美日设计规范的计算方法,分析各国方法的差异;基于计算流体动力学数值模拟,对不同风向、规范风压及极端台风天气下水闸结构所受风荷载的分布情况进行研究;采用结构有限元分析不同风荷载工况下,水闸结构的受力特性,为滨海地区水闸结构的抗风设计提供一定的借鉴意义。研究结果表明:中国规范考虑风振系数后的风荷载值与英美日3国规范基本相当;水闸风向系数为0.75~1.03,风荷载可根据水闸朝向与主导风向的夹角乘以一定的风向折减系数;水闸背风面风荷载体型系数大于常规建筑物,建议水闸结构按照风敏感建筑进行风荷载计算;台风极端天气作用下,水闸结构风荷载在考虑风振系数的基础上再乘以一定的放大系数,并适当增加水闸结构的刚度以满足正常使用要求;考虑外海潮位及风暴增水的叠加影响,水闸结构地基承载力建议乘以不小于1.15的安全系数。

关键词：风荷载台风极端天气水闸结构计算流体动力学受力特性

基于三维有限元分析的边荷载对水闸结构应力影响研究

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云南水力发电 2024年第3期40卷 58-61页

作者：金科惠州市华禹水利水电工程勘测设计有限公司广东惠州516000

某水闸位于惠州市沙河,是1座宽6 m的单孔水闸。闸室为压型钢筋混凝土底板的墩墙结构,施工期间闸室充排水时,发现闸室出现了较大的不均匀沉降。根据水闸的设计、施工等具体情况,采用三维有限元方法对水闸的沉降进行了计算分析,研究了不... 详细信息

某水闸位于惠州市沙河,是1座宽6 m的单孔水闸。闸室为压型钢筋混凝土底板的墩墙结构,施工期间闸室充排水时,发现闸室出现了较大的不均匀沉降。根据水闸的设计、施工等具体情况,采用三维有限元方法对水闸的沉降进行了计算分析,研究了不均匀沉降的成因,并对闸后沉降进行了预测。由于洞室自重已基本完成沉降,不会有实质性沉降;在运行期堵水情况下,洞室在河外侧和河内侧的沉降增量分别为0.3mm和0.4mm;通过处理,闸室沉降不会影响水闸的正常运行。

关键词：三维有限元分析边荷载水闸结构应力分析

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风荷载作用下滨海地区水闸结构受力特性研究

人民珠江 2023年

作者：张建阳佳林杨杰广东省滨海地区防灾减灾工程技术研究中心珠海市规划设计研究院南京水科院瑞迪科技集团有限公司南京水利科学研究院

以广东省珠海市金湾区滨海商务区机场东路东侧主渠水闸为例，针对水闸结构所受风荷载，对比研究中英美日设计规范的计算方法，分析各国方法的差异；基于计算流体动力学数值模拟，对不同风向、规范风压及极端台风天气下水闸结构所受风荷... 详细信息

以广东省珠海市金湾区滨海商务区机场东路东侧主渠水闸为例，针对水闸结构所受风荷载，对比研究中英美日设计规范的计算方法，分析各国方法的差异；基于计算流体动力学数值模拟，对不同风向、规范风压及极端台风天气下水闸结构所受风荷载的分布情况进行研究；采用结构有限元分析不同风荷载工况下，水闸结构的受力特性，为滨海地区水闸结构的抗风设计提供一定的借鉴意义。研究结果表明：中国规范考虑风振系数后的风荷载值与英美日三国规范基本相当；水闸风向系数位于0.75～1.03之间，风荷载可根据水闸朝向与主导风向的夹角乘以一定的风向折减系数；水闸背风面风荷载体型系数大于常规建筑物，建议水闸结构按照风敏感建筑进行风荷载计算；台风极端天气作用下，水闸结构风荷载在考虑风振系数的基础上再乘以一定的放大系数，并适当增加水闸结构的刚度以满足正常使用要求；考虑外海潮位及风暴增水的叠加影响，水闸结构地基承载力建议乘以不小于1.15的安全系数。

关键词：风荷载台风极端天气水闸结构计算流体动力学受力特性

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强震下水闸结构抗震性能分析

世界地震工程 2020年第1期36卷 175-182页

作者：丁奕恺李军姜柱青岛理工大学山东青岛266033 青岛艾璧希建筑技术咨询有限公司山东青岛266032

强震下的水闸结构抗震性能尚待深入研究,结合实际工程案例,运用UC-WCOMD有限元分析软件建立精细化的水闸计算模型,并分别采用Pushover法和时程分析法讨论水闸在强震作用下的抗震性能,结果表明:结合抗震设防目标,采用Pushover分析法评估... 详细信息

强震下的水闸结构抗震性能尚待深入研究,结合实际工程案例,运用UC-WCOMD有限元分析软件建立精细化的水闸计算模型,并分别采用Pushover法和时程分析法讨论水闸在强震作用下的抗震性能,结果表明:结合抗震设防目标,采用Pushover分析法评估水闸的抗侧能力,并采用弹塑性时程分析方法进行强震下的抗震性能校核,是值得推荐的研究方法。

关键词：水闸结构抗震性能强震 Pushover分析动力时程分析

考虑长期运行下的回填土对水闸结构变形性态影响研究

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陕西水利 2023年第3期 5-7,15页

作者：赵梦丽刘俊王翔宇南京市水利规划设计院股份有限公司江苏南京210000

水闸工程的回填土在长期作用下对水闸结构的稳定性产生一定的影响。为了研究回填土长期作用下对水闸闸室的变形影响,构建水闸三维有限元计算模型,采用工程结构各自相适用的本构模型进行模拟计算,并在两种不同材料间设置接触单元,应用材... 详细信息

水闸工程的回填土在长期作用下对水闸结构的稳定性产生一定的影响。为了研究回填土长期作用下对水闸闸室的变形影响,构建水闸三维有限元计算模型,采用工程结构各自相适用的本构模型进行模拟计算,并在两种不同材料间设置接触单元,应用材料时变模型模拟水闸的长期运行情况,计算水闸运行20年的横河向位移变化。结果表明:回填情况下的水闸位移较小且变形稳定对称,利于水闸结构的安全。研究结果对工程的管理和安全运行较为必要。

关键词：水闸结构回填土长期作用三维有限元模型变形

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浅析中新生态城某水闸结构的选型

港工技术 2023年第2期60卷 64-68页

作者：闫乃凌李超中交第一航务工程勘察设计院有限公司天津300220

以天津中新生态城临海新城水系连通工程中某水闸工程为例,并结合相关研究单位编制的临海新城水系连通方案研究成果,综合考虑天津市滨海新区防潮规划,该水闸肩负恢复岛体内外水体交换从而实现水系连通功能;并兼顾防潮排涝、保护内陆、景... 详细信息

以天津中新生态城临海新城水系连通工程中某水闸工程为例,并结合相关研究单位编制的临海新城水系连通方案研究成果,综合考虑天津市滨海新区防潮规划,该水闸肩负恢复岛体内外水体交换从而实现水系连通功能;并兼顾防潮排涝、保护内陆、景观协调等多重作用。合理确定水闸安全等级及设计标准,在满足使用要求的前提下对水闸结构的选型进行深入研究,提出可行的闸室、闸门型式,最终通过多方位比较,确定满足安全性,适用性,经济性等多重标准的合理闸型,总结所选闸型的特点,为以后类似工程的设计提供参考。

关键词：水闸结构结构选型平面直升闸门弧形旋转闸门水系连通

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苏州河河口水闸金属结构数学模型分析

水利水电科技进展 2007年第A1期27卷 67-72页

作者：严根华南京水利科学研究院江苏南京210029

根据苏州河河口水闸结构设计和受力特点,采用三维有限元数学模型,对水闸结构在反向挡潮和正向挡水两种基本工况下水闸的静力特征进行研究,对设计方案的安全性进行评估,指出存在的问题,提出优化方案。

关键词：水闸结构有限元模型受力特征结构优化

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水闸底板结构的桩基布置不同方案对比

地下水 2022年第6期44卷 235-237页

作者：李娜赵恒祥淄博市水利勘测设计院有限公司山东淄博255000 山东水利技师学院山东淄博255000

为研究水闸底板结构内力分布和不同桩基加固方式效果差异,本文利用有限元软件建立了三维水闸模型,并通过理论计算结果对比验证了该模型的合理有效性。基于此,分析了4种工况下水闸的底板弯矩、底板沉降和桩端阻力情况。结果表明:三种通... 详细信息

为研究水闸底板结构内力分布和不同桩基加固方式效果差异,本文利用有限元软件建立了三维水闸模型,并通过理论计算结果对比验证了该模型的合理有效性。基于此,分析了4种工况下水闸的底板弯矩、底板沉降和桩端阻力情况。结果表明:三种通过地基处理的工况相对于自然工况,底板弯矩和沉降均出现不同程度的减小,通过桩基对地基进行加固对水闸结构内力减缓作用明显,减小了结构负载,增加了安全性能。通过对底板弯矩分布和沉降控制方面以及桩端阻力大小情况对比,工况4采用边密中疏的布桩方式加固效果最好。

关键词：桩基础水闸结构灌注桩

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水闸混凝土结构关键部位温控防裂研究

水利水电技术 2017年第12期48卷 45-49页

作者：李松辉李玥孙祥鹏中国水利水电科学研究院国家水电可持续发展研究中心北京100038 广西大藤峡水利枢纽开发有限责任公司广西桂平537226

由于水闸底板结构属于薄板结构,层厚较薄,其混凝土内部温度随年气温呈周期性变化,无稳定温度,给其最高温度控制标准的制定带来了一定困扰。为此采用有限元仿真分析方法,以某水闸为例,就水闸结构的最高温度温控标准、关键部位防裂重点及... 详细信息

由于水闸底板结构属于薄板结构,层厚较薄,其混凝土内部温度随年气温呈周期性变化,无稳定温度,给其最高温度控制标准的制定带来了一定困扰。为此采用有限元仿真分析方法,以某水闸为例,就水闸结构的最高温度温控标准、关键部位防裂重点及防裂措施进行了重点分析。通过计算可知,该水闸混凝土的最高温度控制标准按照32℃控制为宜;低温季节混凝土浇筑完成后及时保温可降低拉应力19%,上下层温差按照15℃控制,安全系数1.65。结果表明:水闸结构最高温度控制标准按照基础温差加闸底板结构各浇筑层第二年温度的最低值确定为宜;低温季节混凝土浇筑完成后应及时保温;闸墩与底板混凝土的上下层温差控制是闸墩结构防裂的重点之一,需从严控制。

关键词：水闸结构温控标准最高温度基础温差上下层温差