预应力闸墩三维有限元分析研究
预应力混凝土结构技术，不仅能节约钢材，而且可以改善结构性能。与普通混凝土结构相比，预应力混凝土结构具有断面尺寸小、刚度大、承载能力强及抗震性能好等优点，是近年来水工结构领域的重要发展方向，而预应力闸墩正是这种技术在水工建筑方面的一个重要应用。
闸墩是泄洪建筑物的重要组成部分，通过采用预应力混凝土技术，可以使弧门支座、预应力筋及混凝土闸墩共同作用，协调工作，实现对构件拉应力区的应力控制，从而显著改善构件在正常使用阶段的工作性能。然而预应力闸墩锚块和锚固区的受力状态比一般预应力构件更加复杂，需要考虑空间效应、群锚效应等传统设计计算方法难以妥善解决的技术问题，同时由于河流汛期洪水作用，使得闸墩结构的受力更加复杂。为全面了解静水压力对闸墩结构的影响，掌握闸墩受力状况，需通过三维有限元静力计算，分析其在各种荷载组合情况下的工作性态和主次锚索的作用，为闸墩结构安全运行提供依据，为其他在建或将建水电站工程的设计和施工提供借鉴。
本文结合蜀河水电站泄洪闸预应力闸墩这一工程实践，采用国际上已成熟的有限元方法和大型有限元软件，合理地建立预应力闸墩的三维有限元模型，合理地按预应力锚索的点位施加锚索预张拉力，并考虑可能发生的多种荷载工况组合，进行三维有限元静力计算分析，以确定预应力混凝土的预压效果，全面掌握闸墩结构在静力作用下的应力应变分布规律，并对控制工况进行更深入的分析，总结预应力闸墩的三维有限元的特点，以期推动复杂水工结构的有限元计算的发展。同时，能为该工程的后续建设和维护提供理论依据。
预应力混凝土;闸墩;三维有限元分析
华北水利水电大学
硕士
桥梁与隧道工程
唐克东
2013
中文
TV662.2;TU757.4
89
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）