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船闸结构时变演化的多场耦合静动力分析与研究
| 论文题名： | 船闸结构时变演化的多场耦合静动力分析与研究 |
| 关键词： | 船闸结构;时变演化;多场耦合;静动力分析;演化特性;流激振动 |
| 摘要： | 船闸与周围的地基、水组成一个十分复杂的力学系统,并承受重力场、温度场、渗流场、流场等多种场的综合作用。整个力学系统及其受力具有强烈的时变演化特性,其形成是随混凝土的浇筑施工不断变化,承受的各种场作用也是逐步被施加到结构体系上,其强弱不断变化,并与结构的位移场、应力场等产生极其复杂的随时间不断变化的相互关联和耦合关系,而以往的分析方法难以加以考虑。本文采用多场耦合分析方法,考虑船闸结构系统的时变演化过程,对其进行力学分析,主要研究内容如下: (1)对修建在软土地基上的船闸结构按照施工过程及时变演化特性进行重力场、渗流场及应力场的多场耦合分析,分析软土地基上船闸底板混凝土产生裂缝的原因,指出底板自重荷载分析的演化特性考虑不全面,建议计算底板负弯矩时宜不计其自重产生的弯矩。 (2)对修建在岩基上的船闸结构按照施工过程及时变演化特性进行温度场、重力场及应力场的多场耦合分析,分析岩基上船闸混凝土产生裂缝的原因,并在此基础上,提出了一种新型的预留宽缝施工方法,这种施工方法既能有效改善结构的受力,又能提高施工质量和施工进度。 (3)以往对船闸输泄水系统的阀门流激振动问题多集中在高水头的反向弧形阀门研究上,本文对中低水头船闸的平面阀门-吊杆-支承梁在水流作用下的混凝土损毁问题进行了研究,指出流激引起阀门、吊杆振动导致支承梁长期承受荷载作用而导致疲劳是发生破坏的重要原因,并提出了相应的改善加固措施。 |
| 作者： | 曹周红 |
| 专业： | 水利工程;水利水电工程 |
| 导师： | 练继建 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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