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原文传递地下箱涵有限元结构分析

论文题名：	地下箱涵有限元结构分析
关键词：	钢筋混凝土箱涵;有限元法;结构设计;应力变形;工况控制
摘要：	涵洞是一种应用广泛的地下建筑物，属于隐蔽工程，在国际上有生命线工程之称。钢筋混凝土箱涵作为水利工程中占据相当数量的一种涵洞类型，其结构设计尤为重要。　　本文介绍了有限元方法进行箱涵结构计算的相关理论，总结概括了ANSYS中用到过的内力计算方法。借助大型通用有限元软件ANSYS，对紫金湖引水工程中的引水暗涵进行了三维实体有限元模型线性分析和二维梁单元模型模拟分析，并对钢筋混凝土箱涵进行非线性有限元分析，所做的主要研究工作如下: 　　(1)介绍了ANSYS有限单元方法的原理及分析步骤，以及ANSYS用于箱涵结构分析的相关技术理论。　　(2)总结了ANSYS求解实体结构内力的方法。并通过一个简支梁实例对实体单元模型内力求解的几种方法进行验证和优缺点分析。　　(3)用ANSYS软件对紫金湖引水暗涵建立三维空间实体模型，并对三维有限元模型进行有水工况和无水工况下的计算分析，并比较分析不同工况下箱涵应力变形成果，确定控制工况为无水工况。基于APDL语言，对ANSYS进行二次开发，编制内力求解批命令流，对无水工况的应力结果进行积分等运算，逐个求取箱涵各部件各部位的内力。　　(4)分别使用结构力学方法和ANSYS梁单元有限元方法计算了紫金湖箱涵在控制工况下的内力，并对这几种方法得到的内力结果进行了比较分析，根据控制截面的内力成果进行配筋，对配筋成果也进行了比较分析。　　(5)根据配筋结果，建立了钢筋混凝土箱涵有限元模型，进行了非线性有限元分析，验证配筋结果的可靠性。
作者：	刘蒙娜
专业：	水工结构工程
导师：	李宗坤;赵凤遥
授予学位：	硕士
授予学位单位：	郑州大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文