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坞式船闸闸首结构应力变形三维有限元分析
| 论文题名： | 坞式船闸闸首结构应力变形三维有限元分析 |
| 关键词： | 坞式船闸;闸首结构;应力变形;非线性有限元法 |
| 摘要： | 由于坞式结构（又称为U型结构）具有整体性好、防渗性强、对地基承载力要求较低等优点，越来越多的建于软土地基和复杂地基上的船闸采用这种结构。船闸的闸首作为船闸工程的主要组成部分，闸首工程结构计算的正确性对保证船闸设计的合理性起着决定性的作用，而现如今在闸首的设计方面主要还是将空间问题简化为平面问题进行计算，为了能反映船闸三维结构的受力特点，本文依托颍上复线船闸，借助ANSYS分析软件采用解析法及三维非线性法对船闸闸首应力及变形特征进行计算分析，并采用单因素分析法探讨回填土参数及回填土表面荷载对结构内力的影响，得到以下结论: (1)通过对解析法计算结果和有限元法计算结果进行对比分析，得到两种方法的计算结果比较接近，说明三维数值模型能够较真实反映闸首复杂荷载和使用条件，验证了模型的正确性和实用性以及计算结果的准确性。 (2)通过不同工况下对结构应力和位移的分析，可以得到闸门上的水压力是引起闸首结构在顺河向产生位移的主要原因;闸首底板表面在三种工况下都产生了不同程度的拉应力，在闸首边墩与底板接触部位以及边墩与闸门接触部位出现不同程度的应力集中;在三种工况下，由于有回填土压力的作用，左侧边墩变形和应力大于右侧边墩，竖直方向闸首结构主要受到压应力。 (3)通过对影响结构受力的因素进行分析，结果表明:土体强度越高结构本身的应力、接触应力、沉降位移、水平位移及摩擦滑移越小，反之就越大，但土体内摩擦角变化的影响较粘聚力对结构受力和位移影响更敏感;回填土表面均布荷载对结构物的受力和位移影响较大，是结构受力影响的关键因素。 |
| 作者： | 苑敬舜 |
| 专业： | 水工结构工程 |
| 导师： | 方诗圣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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