一、洺河渡槽结构静力分析(论文文献综述)
张多新,崔越越,王静,石艳柯[1](2020)在《大型渡槽结构动力学研究进展(2010-2019)》文中进行了进一步梳理渡槽是跨流域调水、输水工程的关键性架空建筑物,其动力性能的理解与应用关系到调水工程的"安全,经济、适用和美观"。系统梳理和总结近十年内大型渡槽结构动力学的研究进展,为渡槽工程下一个10年的发展提供学术与实践方向。在过去的10年里,考虑水体与槽体间的相互作用进行渡槽结构系统的动力学分析及抗震(风)设计,已取得共识。系列研究厘清了槽体与水体的相互作用机理及槽内动水压力的特点,并在槽内水体晃动的等效模型上取得了重要成果,这些成果促进了水工建筑物抗震规范的完善与实施;另外已有学者就土-桩-渡槽结构动力相互作用做了系列研究,表明在进行渡槽结构动力学研究时,有必要考虑土-桩-结构的相互作用;渡槽结构与桥梁类似,学者们从桥梁抗震的多点地震输入问题考虑,研究了多点地震输入对渡槽结构地震反应的影响,认为大跨度渡槽结构应考虑地震波的多点输入;系列研究表明,隔震、消能减震及结构控制方法已在渡槽动力学研究与实践中展开,且可有效的提高渡槽结构体系的整体抗震性能。同时,基于工程结构的被动,半主动,主动控制以及动力学可靠度理论已在渡槽工程中渐露曙光。未来,大型渡槽结构动力学的研究将趋向于系统防灾和智能控制。
王若谷[2](2020)在《考虑流固耦合的大型拱式渡槽静动力响应研究》文中认为滇中引水工程是国务院确定的172项重大水利工程中的标志性工程,是从根本上解决滇中地区的缺水问题、有效改善滇中水环境状况、保障云南省可持续发展的战略性基础工程。渡槽(过水桥梁)作为滇中引水工程中重要输水建筑物,其研究设计工作大多是参考一般公路或者铁路桥梁中相关的设计规范,而此类规范中鲜有涉及流固耦合的设计方法和相关原则,所以对渡槽进行考虑流固耦合的静动力响应研究至关重要。本文以滇中引水工程中的鲁支河拱式渡槽为例,主要做了以下研究分析:(1)研究槽内水流在正常流动情况下时,流速对渡槽结构的影响。计算结果表明:现行设计规定中的1.0m/s-2.5m/s槽内水流设计流速,对渡槽横槽向和竖向的流固耦合响应影响很有限,对于结构分析而言,是可以忽略的。(2)采用大型有限元软件,建立考虑单向流固耦合的静力分析模型,分槽内无水、槽内半水位和槽内设计水位三种工况对渡槽进行静力计算,通过对比不同工况下渡槽主要部位的竖向挠度和应力结果,不仅对结构的安全性能进行评价,同时对渡槽的新建和加固设计提供一定的计算依据。(3)研究拱式渡槽自振特性的特点及规律。采用流固耦合(FSI)系统中的位移—压力(7)iu,p(8)格式有限元法来模拟水体对槽壁的作用,水体用三维声学单元(Fluid 30)进行模拟,分工况进行模态计算。计算结果表明:槽内水体的存在降低了渡槽的自振频率,对主振型影响不大;渡槽的横槽向刚度较低,在设计时需要注意。(4)采用有限元软件,建立渡槽的有限元动力模型,分槽内无水和槽内有水两种工况。首先对渡槽进行模态计算,将不同软件的计算结果进行对比;其次,对渡槽进行反应谱计算,研究渡槽主拱圈内力和位移响应与地震输入方向之间的关系;最后,采用时程分析法,在不同地震波的输入下对渡槽进行地震响应计算,并与反应谱分析结果进行对比。计算结果表明:竖向地震作用对拱圈轴力影响较大;拱圈内力响应最大值发生在拱脚位置,拱脚处应是抗震设计的重点;拱圈横向刚度较弱,横向位移明显。今后对于拱式渡槽的地震响应计算,不能忽视竖向地震作用和水体的影响,需要综合比较反应谱分析和时程分析的计算结果,以保证结果的全面性和准确性。
闫康昊[3](2019)在《不同流速作用下跨渠交叉式建筑流固耦合静动力响应分析》文中研究指明本文所研究的跨渠交叉式建筑是一种特殊的水工结构,具有较高的复杂性,本工程具有如下的结构特点:上部结构形如渡槽—由两块弧形挡水墙与底板构成,与下部涵洞结构构成一个整体,上部结构用于输送生活渠水或洪水,下部涵洞作为支承结构并用于疏导河道流水。在以往关于渡槽结构动力响应问题的研究中,对槽内水体流速的影响作用均未做考虑。但在正常输水过程中,槽内水体是有相应流速存在的,如果忽略其影响,就无法严格意义上保证结构的安全。本文采用数值模拟的方法,对不同流速下跨渠交叉式建筑的静动力响应进行了计算和分析。本文利用大型商用有限元软件Workbench以及Fluent软件分别对流体域和固体域进行了三维建模,并且计算出了6种不同流速下结构的静动力响应的结果,通过分析与对比,得到如下结论:(1)在不考虑地震荷载情况下,随着上部结构中水流流速的增大,其横向位移及应力会发生相应的变化,两侧挡水墙顶端横向偏移较明显,且左侧挡水墙与底板交汇处产生复杂的应力集中现象,应力值增加较为明显。(2)结构的模态以弯曲振型为主,在水流的作用下,承受多频率成分的弯曲组合振动,上部弧形挡水墙抗扭能力较差,抵抗地震变形时易受破坏。(3)槽内水体流速对结构的振型及自振频率不产生影响。(4)槽内水体流速对结构的静动力响应影响较小,对结构的安全及稳定不会产生危害。
席晓辉[4](2018)在《基于响应面法的预应力渡槽结构可靠度研究》文中研究表明可靠度响应面有限元是采用有限元数值模拟解决功能函数不能解析结构可靠度问题的方法之一,是可靠度计算与响应面有限元的直接耦合。对于大型复杂结构的可靠度分析具有重要意义。尤其随着南水北调中线工程的顺利运营,合理有效评价沿线大型复杂水工建筑物的可靠性能是对整个工程运营维护策略的坚实技术支撑。本文结合南水北调中线工程河北段洺河三向预应力混凝土渡槽的可靠度评价,主要开展了以下几方面的研究工作:(1)基于洺河大型复杂三向预应力混凝土渡槽正常运营(设计水位)和特殊运营(满槽水位)状况下的内力和变形分布规律,明确了影响结构安全性能的关键部位和区域,提出了结构可靠度评价的分析依据和控制指标。(2)结合ANSYS概率设计分析模块,基于响应面法计算分析了三向预应力混凝土渡槽关键部位和区域的可靠性指标。综合强度和变形控制条件,渡槽纵梁、底板、边墙和支座部位的可靠性指标分别为3.76、3.73、3.74和3.78,满足《工程结构可靠性设计统一标准》(GB50153-2008)中不小于3.7的要求,各部位可靠性指标数值差异小且接近控制值,既有渡槽结构正常运营状态下结构安全性能好。(3)综合分析影响结构可靠性的众多因素,基于材料属性不确定性,选取混凝土弹性模量、混凝土密度、钢绞线弹性模量、钢绞线密度、钢绞线截面积、竖向预应力、纵向预应力、横向预应力等作为随机变量,对比计算分析了各随机变量对渡槽结构可靠度功能函数的灵敏性,确定了影响结构可靠性能的灵敏性因子,明确了影响可靠度的显着因素,为渡槽结构后期运营维护的重点关注对象奠定了理论分析基础。
高卓[5](2018)在《基于粘弹性边界的南水北调工程大型渡槽动力特性研究》文中认为为实现水资源的均衡分布,我国修建了一系列跨地区、跨流域、长距离的调水工程,这些水利工程的建设,将为我国北方缺水地区提供重要的供水保障,为北方地区的可持续发展注入新的动力,发挥巨大的经济、生态、社会等综合效益。在长距离调水工程中,当渠道与河流、山谷等交叉时,渡槽结构成为应用极为广泛的交叉建筑物。南水北调中线工程修建了数十座大型渡槽,它们普遍具有水流量大,断面大的特点。对于这类大型输水渡槽而言,渡槽内水体的质量往往超过结构自身自重,是典型的“头重脚轻”特殊结构,其结构和荷载具有一定的特殊性。由于南水北调中线工程大部分渡槽工程都位于地震强度高于VII度的区域,根据对水工建筑物在地震中“小震不坏,中震可修,大震不倒”的要求,大型渡槽在地震作用下是否安全,是进行渡槽设计工作时必须考虑的一个关键问题,也是非常值得研究的问题。渡槽结构与桥梁结构比较相似,但是正常工作状态下的渡槽由于槽内有大质量的水体以及薄壁槽身,在地震作用下,动力特性又变得更为复杂。本文以南水北调中线工程双洎河渡槽工程为例,建立了三维有限元动力分析数值仿真模型,进行结构静动力计算分析。对渡槽结构在空槽、设计水深、加大水深三种工况进行了静力分析,研究了结构的静态应力及变位规律;对渡槽结构在空槽、设计水深、加大水深三种工况下进行了模态分析;基于粘弹性边界理论,进行了程序开发,考虑槽身水体影响,对渡槽结构进行地震动破坏机理研究,揭示了渡槽支撑结构及槽身结构动态响应规律。
贾志伟[6](2017)在《大型斜拉渡槽抗震与抗风研究》文中研究表明渡槽是跨越河流、公路、峡谷等的架空输水建筑物,在水利工程中有不可替代的作用。渡槽在其设计使用年限内,不仅会受到自重、水压等静荷载的作用,同时还会受到地震、风等动力荷载的作用。渡槽多建于河流、峡谷等地震、风频发的地理位置,因此对渡槽抗震与抗风效果的研究具有不可估量的意义。本文总结了国内外在渡槽、斜拉渡槽抗震与抗风方面的研究现状,查阅了大量关于渡槽自振特性分析、渡槽抗震设计、渡槽抗风设计、渡槽风洞试验等方面的文献,参考国内外研究学者在渡槽及斜拉渡槽抗震与抗风的研究方法,结合军都山斜拉渡槽开展抗震与抗风研究。主要内容如下:1.详细介绍了渡槽在地震响应分析时采用的三种方法:静力法、反应谱法和动态时程分析法的基本原理,以及每种方法的特点、计算过程和适用范围。详细介绍了自然风和近地风的特性以及风的静力作用和动力作用,以及动力作用下的斜拉渡槽可能出现的风致振动,如颤振、驰振;参考桥梁抗风设计规范,给出斜拉渡槽在静力风荷载作用下的计算公式,风的动力作用下颤振和驰振的稳定性验算公式以及颤振和驰振的临界风速计算公式。2.给出斜拉渡槽结构的计算模式;参照桥梁结构的建模模式,利用有限分析软件Midas Civil对军都山斜拉渡槽结构进行整体建模,对军都山斜拉渡槽整体结构进行自振特性分析,探讨该斜拉渡槽槽内水位变化对斜拉渡槽模态的影响。3.使用有限分析软件Midas Civil对斜拉渡槽进行地震响应分析。探讨了斜拉渡槽在空槽、半槽和满槽水三种运营条件下结构分别受到纵向、横向、竖向、纵向与横向、纵向与竖向、横向与竖向、纵向与横向和竖向地震激励时渡槽关键部位的位移和弯矩,并对竖向地震和三向地震激励作用下的位移和弯矩时程图进行比较分析;研究斜拉渡槽在空槽条件下受到非一致地震激励作用时结构的响应。4.结合军都山斜拉渡槽的风洞试验,根据风动静力试验和动力试验数据,计算斜拉渡槽结构在静风荷载作用下的关键点的位移和弯矩,以及斜拉渡槽发生颤振的临界风速,又根据桥梁规范公式计算斜拉渡槽的颤振临界风速,进行比较,推断该公式可否作为斜拉渡槽颤振临界风速的理论计算公式;结合斜拉渡槽所在地的风速实测资料,模拟军都山斜拉渡槽槽身处的脉动风速时程曲线和模拟功率谱,比较模拟功率谱和目标谱Davenport风速谱,利用Davenport风速谱对斜拉渡槽进行脉动风频率特性分析。
张超季[7](2016)在《南水北调中线工程某段安全监测的设计与研究》文中研究指明南水北调中线工程自汉江丹江口水库陶岔渠首至北京团城湖和天津外环河出口,总长1431.945 km,是一项大型的水利工程项目,将对弥补北方缺水起着举足轻重的作用。除此之外不利的因素就是一旦出现安全事故,将会给很多人民带来财产损失和生命威胁,而且会使国家经济发展严重受阻,带来的灾难是非常严重的。因此,南水北调中线工程的安全监测将会对该工程起着至关重要的作用。本文在分析国内外水工建筑物的安全监测应用与发展趋势基础上,确定了南水北调中线工程安全监测的重要性。因此本研究的主要内容有以下三个方面:(1)根据南水北调中线工程中的漳河北至古运河南段工程概况,分析了典型的水工建筑物渠道、七里河倒虹吸、洺河渡槽的结构,提出了监测指标及精度要求,并确定相关监测仪器及埋设要求。(2)按照仪器埋设要求对不同类型的监测仪器实施埋设并建立了一套完整的自动化系统;再根据相关的设计要求对布置好的监测仪器实施自动化和人工数据采集。(3)根据监测设计理论依据对漳河北之古运河南段渠道、七里河倒虹吸以及洺河渡槽三个水工建筑物采集数据做了详细具体的分析与研究,从而确定监测方法、仪器性能、及水工建筑物在运行期间的安全稳定状况。
董玉乐[8](2015)在《漂塘钨矿大跨度渡槽动力分析及施工技术》文中研究说明渡槽是一种较复杂的水工建筑物,在水利工程中具有重要地位,通常跨越山谷、河流、道路等,普遍用于输水、排洪、导流等。在地震荷载作用下,特别是输水量较大时,渡槽内流体对渡槽结构的动力特性产生重要的影响,关系到渡槽的正常运行。本文以漂塘钨矿渡槽工程为研究对象,采用有限元动力分析方法,建立拱式渡槽的动力分析模型,研究了该大型渡槽结构动力模型,并依据此模型进行结构模态计算,得到该拱式渡槽的结构自振特性;对渡槽模型进行不同工况下的反应谱分析;同时也对渡槽工程施工中的部分施工技术进行分析,得到如下结论:1.渡槽槽内水体的作用会明显降低结构的刚度;地震作用对渡槽结构的稳定性有显着影响;2.随着模态的增加,渡槽结构的频率逐渐递增,周期是随着模态的增加不断递减,渡槽的振型变形首先以横向振动为主,然后出现渡槽的整体竖向振动和扭转振动,渡槽在地震作用下横向刚度明显降低,所以在渡槽设计施工中应采用合理的方式和措施增强渡槽的横向刚度;3.渡槽自重、槽内水量、地震力对渡槽内力、应力及位移都有不同程度影响,在设计和施工中要充分考虑渡槽的自重和外在荷载的影响;4.对漂塘钨矿大跨度渡槽工程一些关键施工过程、技术及施工要点进行了研究,以供类似渡槽工程及相关工程借鉴参考.
周振纲[9](2014)在《桩—土—渡槽结构相互作用的拟动力试验及计算研究》文中提出在20世纪末,兴建跨流域调水工程已成为解决我国水资源分布不均匀问题的重要手段,对我国国民经济的发展有着重要意义。随着我国南水北调工程的开工建设,大流量、大跨度渡槽结构不断涌现。大型渡槽结构的抗震问题已成为工程抗震领域研究热点之一。大型渡槽结构抗震计算方法的研究有着重要的意义,不仅能满足南水北调工程中大型渡槽结构抗震设计的需要,也能为建立渡槽结构抗震设计理论和方法提供参考资料。本文主要对渡槽结构横槽向地震响应规律、渡槽结构横槽向抗震计算模型、槽墩高度对渡槽结构横槽向动力特性及横槽向地震响应的影响规律进行了研究。本文的主要研究工作及成果如下:(1)开展了渡槽结构原理性的多自由度子结构拟动力模型试验。通过渡槽结构拟动力模型试验对土-桩-渡槽结构-水体动力相互作用体系的横槽向地震响应规律进行了研究,试验结果表明:在输入地震波峰值加速度相同时,渡槽结构在不同试验地震波作用下的横槽向地震响应峰值存在较大差异;槽内水体与渡槽结构的流-固耦合动力相互作用可能减小也可能增大渡槽结构横槽向地震响应峰值,其影响规律主要与水体对渡槽结构调频作用大小和水体动水压力两种因素有关;随着输入地震波峰值加速度的增大,底部桩周附近土体塑性发展使得试验模型的刚度等特性发生变化,从而使得渡槽结构横槽向地震响应时程曲线波形及其峰值大小表现出明显差别。(2)建立了拟动力试验模型的整体有限元仿真计算模型,对拟动力试验模型横槽向地震响应进行了仿真计算,并与试验结果进行了比较,结果表明本文建立的拟动力试验模型整体有限元仿真计算模型能够估算拟动力试验模型的横槽向地震响应,并能够较好地反映槽内水体对试验模型横槽向地震响应的影响。同时,本文另外建立了两种试验模型的整体有限元计算模型,分别对拟动力模型试验中所没有考虑的土层运动和土体的计算范围取值大小对渡槽结构横槽向地震响应的影响进行研究,结果表明:采用拟动力试验方法能够较好地得到渡槽结构横槽向地震响应规律,获得的渡槽结构横槽向地震响应峰值误差比较小。(3)建立了拟动力试验模型简化有限元仿真计算模型,对渡槽结构横槽向地震响应进行了仿真计算,并与试验结果进行了比较,结果表明本文建立的简化有限元仿真计算模型能够近似地估算试验模型的横槽向地震响应,并能够较好地反映槽内水体对试验模型横槽向地震响应的影响。同时,通过对简化有限元仿真计算模型地震自由场输入和地震惯性力输入计算结果的比较可知:两者的横槽向地震响应峰值大小有一些差别,但仍能够较好地反映试验模型横槽向地震响应规律。另外,通过对简化有限元仿真计算模型地震自由场输入计算结果与拟动力试验模型整体有限元模型三计算结果的比较可知:两者得到的渡槽结构横槽向地震响应在波形、峰值大小及其频谱特性上有一定差别,但两者反映的渡槽结构横槽向地震响应规律是一致的。(4)以Housner弹簧-质量简化模型及土-桩非线性动力Winkler地基梁简化模型为基础,建立了一种可以同时考虑流-固耦合动力相互作用与土-桩非线性动力相互作用的渡槽结构横槽向抗震简化计算模型,对拟动力试验模型横槽向地震响应进行了仿真计算,结果表明该模型能够近似地估算试验模型的横槽向地震响应,并能够较好地反映槽内水体对试验模型横槽向地震响应的影响。同时,通过对自由场输入和地震惯性力输入计算结果的比较可知:两者的横槽向地震响应峰值大小有一些差别,但仍能够较好地反映试验模型横槽向地震响应规律。另外,通过对该模型与整体有限元模型三计算结果的比较可知:两者得到的渡槽结构横槽向地震响应在波形、峰值大小及其频谱特性上有一定差别,但两者反映的渡槽结构横槽向地震响应规律是一致的。(5)在假定槽墩截面和其他参数基本不变条件下,应用本文建立的渡槽结构整体有限元计算模型、渡槽结构简化有限元计算模型和渡槽结构横槽向抗震简化计算模型三种计算模型,开展了槽墩高度对矩形渡槽结构横槽向动力特性及横槽向地震响应影响规律的计算分析研究。结果表明:随着槽墩高度的增加,渡槽结构横槽向振动基频呈现明显减小趋势,渡槽结构关键部位的动力响应峰值等也存在递减趋势。最后,讨论了今后将进一步深入研究的问题。
陈浩[10](2012)在《山西大跨度钢结构渡槽静、动力分析》文中研究指明我国地域辽阔,但水资源的分布是很不均匀的.为了调节水资源而造福于人类,实施水资源的跨地区、跨流域的输送,国家计划实施南水北调计划工程,在南水北调工程中需要修建大量的渡槽,这些渡槽所建地区大部分位于地震烈度为七度及以上区域,有的还在地震高发区;因此这些渡槽的抗震设计,对整个南水北调工程的安全和经济运行有着至关重要的影响。本文以南水北调运城引黄西杜村工程为背景,采用上承式钢管与钢管混凝土复合拱结构作为支撑结构。根据结构构件的单元模拟,通过有限元软件MIDAS建立结构的空间整体模型,运用力学知识对模型结构的整体性能进行分析:1)分析渡槽内水位为空水位、设计水位和满水位时,三种不同荷载工况下结构的位移和应力,得到渡槽结构的静力性能及变化图形。2)对渡槽结构整体进行模态分析,得到有限元模型前20阶自振特性及相应的振型特征。3)反应谱及时程分析,采用振型分解反应谱法针对三种不同荷载工况进行动力反应谱分析,然后输入Taft波对渡槽结构进行地震动力时程分析。4)得到静、动力分析数据,对渡槽进行稳定计算。通过以上分析,得到渡槽整体的最不利荷载工况、位移最大处、最大弯矩、最大轴向应力及其薄弱环节,为以后相似工程做个参考。
二、洺河渡槽结构静力分析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、洺河渡槽结构静力分析(论文提纲范文)
(1)大型渡槽结构动力学研究进展(2010-2019)(论文提纲范文)
1 结构动力分析方法简述 |
2 大型渡槽槽内水体与槽体相互作用研究进展 |
2.1 大型渡槽槽内水体晃动等效模型研究进展 |
2.1.1 横向地震作用下水体晃动等效模型研究进展 |
2.1.2 竖、顺向地震作用下水体晃动等效模型研究进展 |
2.1.3 水体-槽体相互作用计算研究进展 |
2.2 槽体与槽内水体TLD效应研究进展 |
3 大型渡槽土-结构动力相互作用研究进展 |
4 大型渡槽多点地震输入问题研究进展 |
5 大型渡槽抗震、隔震、控震研究进展 |
6 大型渡槽抗震可靠度(性)研究进展 |
7 结语 |
(2)考虑流固耦合的大型拱式渡槽静动力响应研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 选题的背景及意义 |
1.3 国内外渡槽研究现状 |
1.4 本文的主要工作 |
第二章 流固耦合相关基本理论 |
2.1 计算流体力学基本概述 |
2.2 流固耦合基本理论 |
2.3 考虑流固耦合的动力分析方法 |
2.4 有限元软件介绍 |
2.5 本章小结 |
第三章 拱式渡槽单向流固耦合静力响应分析 |
3.1 鲁支河渡槽工程概况 |
3.2 拱式渡槽模型建立 |
3.3 流体模型建立及结果分析 |
3.4 单向流固耦合静力响应分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 拱式渡槽自振特性分析 |
4.1 引言 |
4.2 结构自振特性分析理论 |
4.3 考虑流固耦合的有限元模型建立 |
4.4 自振特性结果及分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 拱式渡槽地震响应分析 |
5.1 结构地震响应计算方法 |
5.2 有限元动力模型的建立 |
5.3 自振特性结果及对比分析 |
5.4 反应谱输入与分析 |
5.5 线性时程分析 |
5.6 反应谱分析与线性时程分析结果对比 |
5.7 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要研究方法及结论 |
6.2 有待进一步完善的工作 |
致谢 |
参考文献 |
附录A(攻读学位期间发表论文与参加课题目录) |
(3)不同流速作用下跨渠交叉式建筑流固耦合静动力响应分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外渡槽发展 |
1.2.2 国外渡槽动力响应研究现状 |
1.2.3 国内渡槽发展 |
1.2.4 国内渡槽动力响应研究现状 |
1.3 渡槽结构形式及研究方法 |
1.4 主要的研究内容 |
2 有限元方法及流固耦合理论依据 |
2.1 有限元法理论基础 |
2.1.1 有限元分析基本方程 |
2.1.2 有限元分析过程 |
2.2 流固耦合介绍 |
2.2.1 流固耦合基本控制方程 |
2.2.2 流固耦合分析分类 |
2.3 流固耦合方法 |
2.3.1 Westergaard附加质量法 |
2.3.2 Housner流固耦合简化模型 |
2.3.3 有限元法 |
2.3.4 边界元法 |
2.3.5 有限体积法(FVM) |
2.4 ANSYS软件 |
2.4.1 软件分析过程 |
2.4.2 FLUENT模块 |
2.4.3 Mechanical模块 |
2.4.4 单元介绍 |
2.5 本章小结 |
3 结构动力响应理论依据 |
3.1 结构动力学基本理论 |
3.2 有限元软件在结构动力响应分析中的支持 |
3.2.1 模态分析 |
3.2.2 响应谱分析 |
3.2.3 谐响应分析 |
3.2.4 线性屈曲分析 |
3.2.5 瞬态动力学分析 |
3.3 地震作用问题的分析方法 |
3.3.1 抗震设计反应谱 |
3.3.2 单自由度体系的地震分析方法 |
3.3.3 多自由度体系的地震分析方法 |
3.4 地震波的选择与输入 |
3.4.1 地震波的选择 |
3.4.2 地震波的输入 |
3.5 地震参数选取 |
3.6 本章小结 |
4 结构静力响应分析 |
4.1 工程概况 |
4.1.1 背景资料 |
4.1.2 材料参数 |
4.2 计算模型 |
4.2.1 计算范围及边界条件 |
4.2.2 计算工况 |
4.2.3 计算荷载 |
4.2.4 建立模型 |
4.2.5 网格划分 |
4.3 结果分析 |
4.3.1 不同流速下跨渠交叉叉结构位移分析 |
4.3.2 不同流速下跨渠交叉叉结构应力分析 |
4.3.3 不同流速下渡槽弧形挡水墙横向位移分析 |
4.3.4 不同流速下渡槽弧形挡水墙应力分析 |
4.4 静力响应结果对比 |
4.5 本章小结 |
5 结构动力响应分析 |
5.1 结构自振周期的计算 |
5.1.1 矩阵位移法 |
5.1.2 基本自振周期的近似计算法 |
5.2 跨渠交叉式建筑的自振特性分析 |
5.3 上部结构动力响应随流速变化规律分析 |
5.3.1 不同流速时上部结构横向动位移分析 |
5.3.2 不同流速时上部结构动应力分析 |
5.3.3 槽内流速对上部结构动力响应的影响 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文 |
致谢 |
参考文献 |
(4)基于响应面法的预应力渡槽结构可靠度研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容 |
1.4 技术路线 |
2 有限元模型构建与仿真分析原则 |
2.1 工程概况 |
2.2 构建有限元模型 |
2.3 仿真分析原则 |
2.4 本章小结 |
3 预应力渡槽结构可靠度分析控制部位的确定 |
3.1 设计水位下预应力渡槽结构控制部位的确定 |
3.1.1 预应力渡槽纵向应力 |
3.1.2 预应力渡槽横向应力 |
3.1.3 预应力渡槽竖向应力 |
3.1.4 预应力渡槽竖向变形 |
3.2 满槽水深下预应力渡槽结构控制部位的确定 |
3.2.1 预应力渡槽纵向应力 |
3.2.2 预应力渡槽横向应力 |
3.2.3 预应力渡槽竖向应力 |
3.2.4 预应力渡槽竖向变形 |
3.3 本章小结 |
4 预应力渡槽结构可靠度研究 |
4.1 基本随机变量及其统计特征 |
4.2 功能函数的建立 |
4.2.1 混凝土强度控制下的功能函数 |
4.2.2 结构变形控制下的功能函数 |
4.3 可靠度研究 |
4.3.1 随机参数分布 |
4.3.2 响应面函数拟合 |
4.3.3 结果分析 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文 |
致谢 |
参考文献 |
(5)基于粘弹性边界的南水北调工程大型渡槽动力特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外相关领域研究现状 |
1.2.1 国外相关领域研究现状 |
1.2.2 国内相关领域研究现状 |
1.3 本文研究内容 |
2 结构抗震分析基本理论 |
2.1 有限元仿真原理 |
2.2 静力法 |
2.2.1 弹性静力法 |
2.2.2 静力弹塑性法 |
2.3 时程分析 |
2.3.1 线性时程分析 |
2.3.2 非线性时程分析 |
2.4 粘弹性人工边界理论 |
3 渡槽结构静力分析 |
3.1 引言 |
3.2 工程概况 |
3.3 有限元模型的建立 |
3.4 渡槽静力分析材料参数及计算工况 |
3.4.1 材料参数 |
3.4.2 计算工况 |
3.5 渡槽结构静态特性分析 |
3.5.1 槽身结构竖向位移分析 |
3.5.2 槽身结构应力分析 |
3.5.3 渡槽槽墩竖向位移分析 |
3.5.4 渡槽槽墩应力分析 |
3.6 本章小结 |
4 大型渡槽结构动力特性分析 |
4.1 引言 |
4.2 渡槽结构的自振特性计算理论 |
4.3 计算工况的选择 |
4.4 考虑水体作用的动力计算模型 |
4.5 渡槽在各工况下动力特性分析 |
4.5.1 工况1自振特性分析 |
4.5.2 工况2自振特性分析 |
4.5.3 工况3自振特性分析 |
4.6 本章小结 |
5 考虑粘弹性边界作用的渡槽结构地震动响应研究 |
5.1 引言 |
5.2 地震分析方法的发展 |
5.3 地震波的选择与输入 |
5.4 渡槽结构地震动响应规律分析 |
5.4.1 渡槽结构地震反应位移分析 |
5.4.2 渡槽结构地震反应应力分析 |
5.4.3 渡槽结构地震反应加速度分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文 |
参考文献 |
(6)大型斜拉渡槽抗震与抗风研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 渡槽的研究背景 |
1.1.1 我国的水资源分布 |
1.1.2 渡槽的作用及发展 |
1.1.3 渡槽抗震与抗风的研究意义 |
1.2 斜拉式渡槽 |
1.2.1 斜拉式渡槽结构特点 |
1.2.2 斜拉渡槽的国内外发展状况 |
1.3 斜拉渡槽抗震与抗风的国内外研究现状 |
1.4 本文的研究内容 |
第2章 地震与风的作用 |
2.1 地震作用 |
2.1.1 静力法 |
2.1.2 反应谱法 |
2.1.3 动态时程分析法 |
2.1.4 三种方法的异同 |
2.2 风的作用 |
2.2.1 自然风 |
2.2.2 近地风特性 |
2.2.3 风的静力作用 |
2.2.4 三分力系数 |
2.2.5 静力风荷载计算 |
2.2.6 风的动力作用 |
2.2.7 颤振和驰振稳定性验算 |
2.3 本章小结 |
第3章 斜拉渡槽的模型建立及动力特性分析 |
3.1 斜拉渡槽有限元模型的建立 |
3.1.1 斜拉渡槽槽身模拟 |
3.1.2 主塔模拟 |
3.1.3 斜拉索的模拟 |
3.1.4 桩基模拟 |
3.2 工程概况和模型建立 |
3.2.1 工程实例 |
3.2.2 模型建立 |
3.3 斜拉渡槽动力特性分析 |
3.3.1 结构自振频率和模态分析方法 |
3.3.2 斜拉渡槽自振特性分析 |
3.3.4 斜拉渡槽自振特性模型试验、有限元理论计算和实际测量对比 |
3.4 本章小结 |
第4章 军都山斜拉渡槽的地震响应分析 |
4.1 斜拉渡槽的非线性和地震响应分析思路 |
4.2 地震波的选取 |
4.3 一致激励地震响应分析 |
4.3.1 斜拉渡槽关键点的位移和弯矩 |
4.3.2 竖向地震激励作用下关键点的位移和弯矩时程分析 |
4.3.3 三向地震激励作用下跨中位移时程分析 |
4.4 非一致激励地震响应分析 |
4.4.1 斜拉渡槽关键点的位移和弯矩 |
4.4.2 斜拉渡槽在一致和非一致激励作用下的时程分析对比 |
4.5 本章小结 |
第5章 军都山斜拉渡槽抗风稳定性分析 |
5.1 静力稳定性分析 |
5.1.1 静力试验结果 |
5.1.2 静力风荷载计算 |
5.2 颤振稳定性验算 |
5.2.1 颤振的检验风速 |
5.2.2 动力试验结果 |
5.2.3 颤振临界风速理论计算值与试验值对比 |
5.3 斜拉渡槽的脉动风频率特性分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.1.1 军都山斜拉渡槽在地震作用下的结论 |
6.1.2 军都山斜拉渡槽在风荷载作用下的结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的论文 |
攻读学位期间参加的工程项目 |
(7)南水北调中线工程某段安全监测的设计与研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 水工建筑物安全监测的重要意义 |
1.2 国内外工程安全监测现状 |
1.3 工程安全监测的发展趋势 |
1.4 本文的主要研究内容 |
1.5 本文的技术路线图 |
第二章 南水北调中线漳河北至古运河南段安全监测设计 |
2.1 南水北调中线工程 |
2.2 南水北调中线漳河北至古运河南段工程 |
2.3 漳河北至古运河南段的地形地貌 |
2.4 监测仪器的类型及原理 |
2.4.1 监测仪器的类型 |
2.4.2 监测仪器的原理 |
2.4.3 监测精度要求 |
2.5 监测设计的理论依据 |
2.5.1 变形监测设计的理论依据 |
2.5.2 渗流监测设计的理论依据 |
2.5.3 压力(应力)监测设计 |
2.6 水工建筑物的监测设计要求 |
2.6.1 渠道 |
2.6.2 倒虹吸 |
2.6.3 渡槽 |
2.7 监测系统自动化的设计 |
2.7.1 安全监测自动化的相关内容 |
2.7.2 自动化系统结构模式 |
2.7.3 自动采集系统总体构成 |
2.7.4 自动化系统与数据库 |
2.7.5 监测项目的安全限值 |
2.8 本章小结 |
第三章 渠道工程安全监测的设计与分析 |
3.1 渠道工程地质概况 |
3.1.1 渠道稳定分析与计算 |
3.2 渗流监测 |
3.2.1 高填方渠段 |
3.2.2 挖方渠段 |
3.2.3 石渠段 |
3.3 温度监测 |
3.4 变形监测 |
3.4.1 表面变形监测 |
3.4.2 内部位移监测(测斜管) |
3.5 本章小结 |
第四章 主要输水建筑物安全监测的设计与分析 |
4.1 七里河倒虹吸的分析与研究 |
4.1.1 七里河倒虹吸概况 |
4.1.2 七里河倒虹吸管身荷载的分析 |
4.2 七里河倒虹吸监测项目的分析 |
4.2.1 渗流渗压监测 |
4.2.2 土压力监测 |
4.2.3 钢筋应力监测 |
4.2.4 混凝土应力应变监测 |
4.2.5 变形监测 |
4.3 洺河渡槽的结构分析与研究 |
4.4 洺河渡槽监测项目的分析 |
4.4.1 预应力监测 |
4.4.2 开合度监测 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
个人情况 |
教育背景 |
科研经历 |
在学期间发表论文 |
附表 |
(8)漂塘钨矿大跨度渡槽动力分析及施工技术(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 该项目研究的背景目的及重要意义 |
1.4 该项目研究的方法和技术路线 |
1.4.1 研究方法和技术路线 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 漂塘钨矿大跨度渡槽工程概况 |
2.1 渡槽总体布置 |
2.2 工程地质 |
2.2.1 地形地貌 |
2.2.2 地基土的构成及工程特性 |
2.3 渡槽的技术标准及规范 |
2.4 渡槽主要技术指标及材料 |
2.4.1 主要技术指标 |
2.4.2 主要材料 |
2.5 渡槽工程施工要点 |
2.6 本章小结 |
第三章 漂塘钨矿大跨度渡槽动力分析 |
3.1 动力分析方法的原理及选择 |
3.1.1 概述 |
3.1.2 特征值分析 |
3.1.3 时程分析方法 |
3.1.4 反应谱分析 |
3.2 Midas 在结构动力分析中的应用 |
3.2.1 Midas Civil 简介 |
3.2.2 Midas Civi 基本过程 |
3.2.3 Midas Civil 结构动力模型 |
3.2.4 Midas Civil 程序中特征值计算方法 |
3.3 基于 Midas 的拱式渡槽有限元动力模型的建立 |
3.3.1 漂塘钨矿拱式渡槽工程 |
3.3.2 漂塘钨矿拱式渡槽模型的建立 |
3.4 漂塘钨矿拱式渡槽动力反应谱分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 漂塘钨矿大跨度渡槽工程施工技术 |
4.1 渡槽施工方案比选 |
4.2 渡槽基础开挖及回填施工 |
4.3 渡槽拱架搭设 |
4.4 渡槽拱圈的施工 |
4.5 渡槽立柱的施工 |
4.6 渡槽槽身的施工 |
4.7 渡槽支架卸落及拆除 |
4.8 渡槽钢筋、模板控制要点 |
4.9 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(9)桩—土—渡槽结构相互作用的拟动力试验及计算研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 渡槽结构抗震问题研究现状及评述 |
1.2.1 渡槽结构流-固耦合动力相互作用问题研究现状 |
1.2.2 土-桩-渡槽结构动力相互作用问题研究现状 |
1.2.3 渡槽结构抗震计算模型研究现状 |
1.2.4 渡槽结构地震响应参数影响研究现状 |
1.3 本文的主要工作 |
第2章 渡槽结构拟动力试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验目的 |
2.3 试验模型设计 |
2.4 材料性能参数 |
2.5 试验加载装置 |
2.6 试验测点布置、传感器和数据采集仪器 |
2.6.1 槽墩混凝土应变测点布置 |
2.6.2 钢管桩应变、土压力和倾角测点布置 |
2.6.3 传感器参数及其安装方法 |
2.6.4 数据采集仪器 |
2.7 渡槽结构多自由度子结构拟动力试验方法 |
2.7.1 拟动力试验的计算模型及计算参数 |
2.7.2 拟动力试验的动力方程及求解步骤 |
2.8 试验地震波选取及试验工况 |
2.8.1 试验地震波选取 |
2.8.2 试验工况 |
2.9 试验过程描述 |
2.10 横槽向拟动力试验结果与分析 |
2.10.1 恢复力试验结果 |
2.10.2 恢复力试验结果分析 |
2.10.3 位移试验结果 |
2.10.4 位移试验结果分析 |
2.11 本章小结 |
第3章 渡槽结构拟动力试验仿真研究 |
3.1 引言 |
3.2 渡槽-水体流-固耦合动力相互作用简化分析模型 |
3.2.1 脉动压力计算 |
3.2.2 对流压力计算 |
3.3 土-桩动力相互作用分析模型 |
3.3.1 土-桩整体有限元模型 |
3.3.2 土-桩非线性动力 Winkler 地基梁模型 |
3.4 拟动力试验渡槽结构整体有限元模型仿真计算 |
3.4.1 有限元模型建立 |
3.4.2 有限元计算结果与拟动力试验结果比较 |
3.5 拟动力试验渡槽结构简化有限元模型仿真计算 |
3.5.1 有限元模型建立 |
3.5.2 有限元计算结果与拟动力试验结果比较 |
3.6 本章小结 |
第4章 渡槽结构横槽向抗震简化计算模型研究 |
4.1 引言 |
4.2 渡槽结构横槽向抗震简化计算模型建立 |
4.2.1 基本假定及渡槽结构各部分简化处理方法 |
4.2.2 渡槽结构横槽向抗震简化计算模型 |
4.3 简化计算模型各部分刚度矩阵及质量矩阵推导 |
4.3.1 群桩刚度矩阵及质量矩阵 |
4.3.2 槽墩刚度矩阵及质量矩阵 |
4.3.3 支座-刚性槽体-水体子结构刚度矩阵及质量矩阵 |
4.3.4 近场域等效刚度矩阵及质量矩阵 |
4.3.5 远场域等效刚度矩阵及质量矩阵 |
4.4 简化计算模型整体质量矩阵及整体刚度矩阵生成 |
4.5 简化计算模型整体阻尼矩阵生成 |
4.6 非线性动力方程求解方法及验证 |
4.6.1 非线性动力方程求解方法 |
4.6.2 算例验证 |
4.7 渡槽拟动力试验简化计算模型仿真计算 |
4.7.1 拟动力试验模型简化计算模型建立 |
4.7.2 试验模型动力特性比较 |
4.7.3 试验模型地震响应比较 |
4.8 本章小结 |
第5章 槽墩高度对渡槽结构横槽向地震响应的影响 |
5.1 引言 |
5.2 结构参数及概况 |
5.3 渡槽结构横槽向地震响应计算模型 |
5.3.1 渡槽结构整体有限元计算模型 |
5.3.2 渡槽结构简化有限元计算模型 |
5.3.3 渡槽结构横槽向抗震简化计算模型 |
5.4 槽墩高度对渡槽结构横槽向动力特性的影响 |
5.5 槽墩高度对渡槽结构横槽向地震响应的影响 |
5.6 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
附录 B 攻读学位期间参加的科研项目 |
(10)山西大跨度钢结构渡槽静、动力分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 渡槽的基本形式 |
1.3 国内外渡槽的发展及现状 |
1.4 本文的主要任务 |
第二章 有限元模型的建立和静力分析 |
2.1 引言 |
2.2 工程概况 |
2.3 有限元模型的建立 |
2.3.1 单元选取与荷载指标 |
2.3.2 钢管混凝土建模问题的处理 |
2.3.3 材料属性与截面选择 |
2.3.4 有限元计算模型 |
2.4 设计计算 |
2.4.1 水力计算 |
2.4.2 稳定计算 |
2.5 静力性能分析 |
2.5.1 结构自重的分析 |
2.5.2 设计水位时工况分析 |
2.5.3 满槽水位时工况分析 |
第三章 渡槽结构的稳定分析 |
3.1 引言 |
3.2 模态分析 |
3.2.1 有限元模态分析理论 |
3.2.2 MIDAS中反应谱和时程方程 |
3.2.3 模态计算结果及分析 |
3.3 反应谱分析 |
3.3.1 地震作用下的自重分析 |
3.3.2 设计水位时地震作用分析 |
3.3.3 满槽水位时地震作用分析 |
3.4 时程分析 |
第四章 结论与展望 |
4.1 本文的主要结论 |
4.2 有待深入研究的问题 |
附录1 |
附录2 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
四、洺河渡槽结构静力分析(论文参考文献)
- [1]大型渡槽结构动力学研究进展(2010-2019)[J]. 张多新,崔越越,王静,石艳柯. 自然灾害学报, 2020(04)
- [2]考虑流固耦合的大型拱式渡槽静动力响应研究[D]. 王若谷. 昆明理工大学, 2020(05)
- [3]不同流速作用下跨渠交叉式建筑流固耦合静动力响应分析[D]. 闫康昊. 华北水利水电大学, 2019(12)
- [4]基于响应面法的预应力渡槽结构可靠度研究[D]. 席晓辉. 华北水利水电大学, 2018(12)
- [5]基于粘弹性边界的南水北调工程大型渡槽动力特性研究[D]. 高卓. 华北水利水电大学, 2018(12)
- [6]大型斜拉渡槽抗震与抗风研究[D]. 贾志伟. 武汉理工大学, 2017(02)
- [7]南水北调中线工程某段安全监测的设计与研究[D]. 张超季. 黑龙江八一农垦大学, 2016(08)
- [8]漂塘钨矿大跨度渡槽动力分析及施工技术[D]. 董玉乐. 南昌工程学院, 2015(07)
- [9]桩—土—渡槽结构相互作用的拟动力试验及计算研究[D]. 周振纲. 湖南大学, 2014(09)
- [10]山西大跨度钢结构渡槽静、动力分析[D]. 陈浩. 太原理工大学, 2012(09)