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SV波斜入射下进水塔-库水-地基系统地震响应分析
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作者 郑晓东 张浩 +2 位作者 刘浩天 马静 张婷 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第5期115-123,共9页
为研究SV波三维斜入射作用下进水塔结构动力响应及动水压力变化规律,建立进水塔-库水-地基三维系统有限元模型。基于黏弹性人工边界及SV波三维波动方程,推导出SV波不同入射角度下的等效节点荷载,探究结构在不同入射角度下的地震动响应;... 为研究SV波三维斜入射作用下进水塔结构动力响应及动水压力变化规律,建立进水塔-库水-地基三维系统有限元模型。基于黏弹性人工边界及SV波三维波动方程,推导出SV波不同入射角度下的等效节点荷载,探究结构在不同入射角度下的地震动响应;同时与P波垂直入射进行对比分析。结果表明:进水塔的应力、横向位移均随SV波入射角度的增大呈现出先减小后增大的趋势,而竖向位移随角度增大而逐步增大;各迎水面动水压力随SV波入射角度增大而增大;当SV波0°垂直入射与30°(接近入射临界角)斜入射时,对进水塔的安全稳定存在影响。同比P波垂直入射,SV波对进水塔结构的危害程度更大。为此,开展SV波斜入射下进水塔结构动力响应分析,对同类工程提供一定的参考价值。 展开更多
关键词 SV波 进水塔 地震响应分析 ABAQUS
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聚乙烯醇对氯离子侵蚀下钢筋混凝土的阻锈作用和机理 被引量:1
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作者 刘雪敏 肖东 +1 位作者 黄锐 王育康 《水电能源科学》 北大核心 2025年第2期109-112,共4页
为研究聚乙烯醇(PEG)对混凝土中钢筋氯盐耐蚀性的影响,开展了一系列钢筋电化学试验,探究掺入不同浓度的PEG和不同浓度Cl^(-)浓度对钢筋线性极化及电化学阻抗谱等电化学行为的影响,并结合Raman测试,揭示PEG对Cl^(-)腐蚀下钢筋的缓蚀机理... 为研究聚乙烯醇(PEG)对混凝土中钢筋氯盐耐蚀性的影响,开展了一系列钢筋电化学试验,探究掺入不同浓度的PEG和不同浓度Cl^(-)浓度对钢筋线性极化及电化学阻抗谱等电化学行为的影响,并结合Raman测试,揭示PEG对Cl^(-)腐蚀下钢筋的缓蚀机理。结果表明,对Cl^(-)侵蚀下的钢筋,PEG具有较好阻锈作用,且PEG浓度越高,缓蚀效果越好;钢筋腐蚀反应的激发与临界氯离子浓度相关,而临界氯离子浓度与PEG的掺量呈正相关关系。根据Roman光谱分析,PEG具有强力吸附性,可自发在钢筋表面形成致密、吸附性保护膜,有效阻隔Cl^(-)侵蚀,利于钢筋钝化膜的生成,从而抑制腐蚀反应。 展开更多
关键词 聚乙烯醇 钢筋 混凝土孔隙液 临界氯离子浓度 缓蚀机理
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湿度影响下变形钢筋与混凝土粘结性能研究
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作者 刘鹏 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期61-64,共4页
为探究湿度对钢筋混凝土的影响,针对不同浸泡时间下钢筋混凝土试件开展拉拔试验,并通过数字图像技术(DIC)分析钢筋混凝土在不同湿度下的破坏过程。根据破坏过程和粘结参数的变化,反映孔隙水对钢筋混凝土粘结性能的影响。同时,对Nielsen... 为探究湿度对钢筋混凝土的影响,针对不同浸泡时间下钢筋混凝土试件开展拉拔试验,并通过数字图像技术(DIC)分析钢筋混凝土在不同湿度下的破坏过程。根据破坏过程和粘结参数的变化,反映孔隙水对钢筋混凝土粘结性能的影响。同时,对Nielsen粘接强度模型进行修正,通过拟合得出了湿态混凝土粘结应力计算公式。研究成果可为水环境影响下钢筋混凝土结构的力学性能评估提供依据。 展开更多
关键词 湿态钢筋混凝土 粘结性能 数值模拟 数字图像相关方法
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钢筋对海上风电承台混凝土的温度场及应力场的影响研究
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作者 谭妮 张国新 +1 位作者 项建强 周兴政 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第3期110-122,共13页
海上风电承台为大体积钢筋混凝土,钢筋除具有限裂作用外,还可提升混凝土结构的受力性能、影响温度场的发展及分布,在对承台进行温度场、应力场仿真分析时钢筋的作用不容忽视。模拟每根钢筋的精细算法计算量过大,而按配筋率进行平均等效... 海上风电承台为大体积钢筋混凝土,钢筋除具有限裂作用外,还可提升混凝土结构的受力性能、影响温度场的发展及分布,在对承台进行温度场、应力场仿真分析时钢筋的作用不容忽视。模拟每根钢筋的精细算法计算量过大,而按配筋率进行平均等效的算法又忽略了钢筋和混凝土之间的相互作用。提出一种针对大体积钢筋混凝土的热学与力学参数等效计算方法,旨在反映钢筋宏观作用的同时,体现钢筋的局部作用。利用小尺寸有限元模型验证了该方法在预测钢筋混凝土的温度场与应力场变化上的有效性。利用提出的算法,以乐亭海上风电承台为例,通过比较等效钢筋混凝土(ERC)模型与不考虑钢筋的混凝土(PPC)模型,详细分析了钢筋对承台混凝土温度和应力演变的作用。仿真结果揭示,钢筋能降低承台混凝土的最高温度,承台内部中心处降低约1.2℃,在钢筋密集区域处的最高温度降低超过8℃,其内外温差也明显降低。承台表面混凝土在升温前期产生拉应力,内部混凝土在降温后期产生拉应力。在钢筋作用下,表面拉应力降低了0.34 MPa,降低率达到22.37%,内部拉应力降低了0.87 MPa,降低率达到24.79%。钢筋作为低热阻通道具有较强的导热能力,有效降低了承台内部混凝土的最高温度及承台内外温差,减少了承台混凝土的温度应力。其次,钢筋和混凝土的线膨胀系数差异,使周围混凝土在降温后期产生压应力,进一步降低了承台内部混凝土区域的最大拉应力,降低了承台混凝土的开裂风险。 展开更多
关键词 海上风电承台 大体积混凝土 钢筋仿真 导热作用 温度应力 混凝土 变形 力学性能
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流固耦合作用下泵站大体积混凝土结构振动特性分析 被引量:2
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作者 赵路静 李灿 +2 位作者 张燎军 张汉云 季旭辉 《水电能源科学》 北大核心 2024年第8期123-126,共4页
在泵站运行过程中,由转轮和导叶之间水体的动静干扰所引起的压力脉动是引起泵站混凝土结构及机组振动的主要原因。现有关于泵站及水电站厂房的研究中,仅以数值参数形式表达脉动,并未真实反映流体与导叶间的相互水力干涉。采用有限元软件... 在泵站运行过程中,由转轮和导叶之间水体的动静干扰所引起的压力脉动是引起泵站混凝土结构及机组振动的主要原因。现有关于泵站及水电站厂房的研究中,仅以数值参数形式表达脉动,并未真实反映流体与导叶间的相互水力干涉。采用有限元软件ADINA建立泵站混凝土结构、流道和流体的耦合三维模型,特别将机架、轴流泵等金属结构建入模型中,真实反映流体与固定导叶间的相互水力干涉,模拟脉动传递路径。分析了泵站大体积混凝土结构的振动特性,并对泵站运行安全性作出评价分析。研究结果可为工程实践提供参考。 展开更多
关键词 泵站 大体积混凝土 流固耦合 传递路径 安全评价
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钢筋混凝土板等效导热系数理论计算公式
6
作者 张晨晨 王亚红 李宗利 《水电能源科学》 北大核心 2024年第12期92-95,100,共5页
钢筋混凝土结构属于一种复合材料,其导热性能受配筋率、钢筋方向等因素影响。将钢筋混凝土板视为钢筋与混凝土组成的两相复合材料,基于串、并联等效模型,并借鉴分层组合式有限元模型中的钢筋层假设,得到不同热流方向的等效导热系数计算... 钢筋混凝土结构属于一种复合材料,其导热性能受配筋率、钢筋方向等因素影响。将钢筋混凝土板视为钢筋与混凝土组成的两相复合材料,基于串、并联等效模型,并借鉴分层组合式有限元模型中的钢筋层假设,得到不同热流方向的等效导热系数计算公式。通过试验验证了该公式的合理性;同时,分析了钢筋走向、配筋率、板厚、混凝土与钢筋导热系数比值等因素对钢筋混凝土板导热系数的影响规律。研究表明,建立的等效导热系数计算值与试验结果吻合较好。钢筋混凝土板三个方向的等效导热系数随配筋率的增大而增大,对钢筋轴向等效导热系数影响最显著;相同配筋情况下,垂直钢筋轴向另两个方向的等效导热系数均随混凝土与钢筋导热系数比值增大而增大,钢筋轴向等效导热系数随板厚增大而增大,板厚对其他两个方向等效导热系数几乎不影响。所建立的等效导热系数计算公式可将钢筋混凝土板等效为均质材料,以简化热传导分析。 展开更多
关键词 钢筋混凝土板 等效导热系数 钢筋层等效 配筋率 钢筋走向
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钢筋混凝土板的三维非线性有限元分析 被引量:4
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作者 巫昌海 汪基伟 夏颂佑 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1999年第3期1-4,共4页
采用组合式钢筋混凝土非线性有限元方法,对集中荷载作用下钢筋混凝土板进行了极限承载力分析.混凝土材料采用弹塑性本构模型;为考虑材料达到极限强度后的性能,用弥散裂缝模式模拟混凝土拉裂后的应变软化及应力释放,用应变空间破坏... 采用组合式钢筋混凝土非线性有限元方法,对集中荷载作用下钢筋混凝土板进行了极限承载力分析.混凝土材料采用弹塑性本构模型;为考虑材料达到极限强度后的性能,用弥散裂缝模式模拟混凝土拉裂后的应变软化及应力释放,用应变空间破坏面近似处理混凝土的压碎型破坏;钢筋采用等效薄膜模拟.经与试验结果对比,两者吻合性较好. 展开更多
关键词 钢筋混凝土板 非线性有限元 弹塑性理论
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基于截面配筋率的钢筋混凝土统一本构关系研究
8
作者 黄康 《水电能源科学》 北大核心 2024年第4期99-102,共4页
为避免数值化分析中直接处理钢筋与混凝土之间的复杂关系,推导出钢筋混凝土构件轴心受压统一理论公式,做了不同配筋率与不同混凝土强度等级下的钢混棱柱体轴心受压试验,利用试验量测的荷载位移数据,结合Matlab曲线拟合工具的线性回归与... 为避免数值化分析中直接处理钢筋与混凝土之间的复杂关系,推导出钢筋混凝土构件轴心受压统一理论公式,做了不同配筋率与不同混凝土强度等级下的钢混棱柱体轴心受压试验,利用试验量测的荷载位移数据,结合Matlab曲线拟合工具的线性回归与拟合功能,建立了一种基于截面配筋率的能够描述钢筋混凝土材料力学性能的统一本构关系。对试验梁进行数值化分析表明,所建立的数值化模型应力应变特征与试验结果吻合较好,证明了该模型在钢筋混凝土实际运用过程中的可行性与适用性。 展开更多
关键词 钢筋混凝土 配筋率 强度等级 统一本构关系 数值化模型
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强震作用下泄水建筑物混凝土损伤分析及抗震配筋措施研究 被引量:1
9
作者 刘世骏 戴波 王亚坤 《水电能源科学》 北大核心 2024年第6期106-110,共5页
地震作用下混凝土结构会产生不同程度的损伤开裂,这直接影响强震频发区水电站的运行安全,在工程实践中配筋作为常见的抗震措施,但具体方案却不够明确。为此,以西南地区某水电站泄水建筑物为例,采用混凝土塑性损伤模型对溢流坝进行动力... 地震作用下混凝土结构会产生不同程度的损伤开裂,这直接影响强震频发区水电站的运行安全,在工程实践中配筋作为常见的抗震措施,但具体方案却不够明确。为此,以西南地区某水电站泄水建筑物为例,采用混凝土塑性损伤模型对溢流坝进行动力时程有限元计算,分析强震荷载作用下坝体拉伸损伤的发展特性。在此基础上,考虑不同局部配筋加固方案,应用分离式模型模拟结构的动力特征和动力响应,研究不同局部配筋措施的抗震效果。结果表明,动力损伤分析得出的拉伸损伤严重部位作为配筋区域较为合理,局部配筋有效改善了坝体的抗震性能,且对钢筋数量与间距进行调整后可进一步优化抗震效果,为工程中溢流坝的抗震配筋加固设计提供了参考。 展开更多
关键词 强震荷载 泄水建筑物 动力响应分析 抗震措施
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基于ANSYS的拦污栅应力配筋研究
10
作者 云甲 赵鹏龙 +2 位作者 李佳佳 何燕兰 杜晓奇 《水电能源科学》 北大核心 2024年第7期87-90,61,共5页
为获得更精确、科学的配筋方法,提高钢筋混凝土结构的抗拉强度,节省工程造价,提出一种基于ANSYS的弹性正应力配筋方法,选取某地进出水口的拦污栅框架结构为例,提取其连系梁截面上的应力,分别利用基于规范的小偏心受拉配筋法和基于ANSYS... 为获得更精确、科学的配筋方法,提高钢筋混凝土结构的抗拉强度,节省工程造价,提出一种基于ANSYS的弹性正应力配筋方法,选取某地进出水口的拦污栅框架结构为例,提取其连系梁截面上的应力,分别利用基于规范的小偏心受拉配筋法和基于ANSYS的弹性正应力配筋法进行配筋计算,发现基于ANSYS的弹性正应力配筋法根据结构截面应力分布情况进行钢筋分配,总配筋量相同的情况下,主要受拉区配筋量更多。为进一步验证基于ANSYS的弹性正应力配筋方法的合理性,对采用两种配筋方法的钢筋混凝土结构裂缝开展宽度进行验算,并结合ANSYS观测了其裂纹分布情况,发现相同工况下基于ANSYS的弹性正应力配筋法裂缝开展宽度更小,主要受拉区裂纹更少,相比基于规范的小偏心受拉配筋方法可使混凝土承受更大的拉应力。研究结果可为同样工况的钢筋混凝土结构的精确配筋计算提供参考。 展开更多
关键词 混凝土 配筋计算 有限元 裂缝 小偏心受拉
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电化学脱盐防腐技术的室内试验研究 被引量:17
11
作者 李森林 范卫国 +2 位作者 蔡伟成 葛保中 朱雅仙 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2001年第3期35-40,共6页
通过室内试验 ,研究了电化学脱盐技术参数和混凝土技术参数对电化学脱盐效率的影响 .试验结果表明 ,采用适当的技术参数能够脱除混凝土中的Cl-,使活化钢筋恢复钝化 。
关键词 电化学 脱盐 氯离子 钢筋混凝土 室内试验
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弯曲荷载对混凝土氯离子扩散与钢筋初锈时间的影响 被引量:9
12
作者 张俊芝 王梁英 +2 位作者 刘华挺 周建民 郑辉 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2010年第3期13-18,共6页
通过设计的人工气候环境下水工混凝土梁加载侵蚀对比试验,分析了弯曲荷载作用下梁的纯弯区与无荷载作用下混凝土的氯离子浓度分布,并以F ick第二定律和Monte Carlo方法为基础,研究了弯曲荷载对水工混凝土的氯离子扩散参数与钢筋初始锈... 通过设计的人工气候环境下水工混凝土梁加载侵蚀对比试验,分析了弯曲荷载作用下梁的纯弯区与无荷载作用下混凝土的氯离子浓度分布,并以F ick第二定律和Monte Carlo方法为基础,研究了弯曲荷载对水工混凝土的氯离子扩散参数与钢筋初始锈蚀时间的影响。结论表明,弯曲荷载对受压区混凝土的氯离子扩散有抑制作用,并延缓了受压区钢筋初始锈蚀时间。 展开更多
关键词 弯曲荷载 混凝土 氯离子 钢筋 初始锈蚀时间
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海洋环境下混凝土中钢筋表面氯离子浓度的随机模型 被引量:29
13
作者 吴瑾 吴胜兴 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期38-41,共4页
分析了海洋环境下氯离子在混凝土中的传输机理及其随机扩散过程.将扩散系数作为随机数,混凝土表面氯离子浓度、保护层厚度作为随机变量,建立混凝土中钢筋表面氯离子浓度分布的随机模型,推导出钢筋表面氯离子浓度的均值和方差.算例结果表... 分析了海洋环境下氯离子在混凝土中的传输机理及其随机扩散过程.将扩散系数作为随机数,混凝土表面氯离子浓度、保护层厚度作为随机变量,建立混凝土中钢筋表面氯离子浓度分布的随机模型,推导出钢筋表面氯离子浓度的均值和方差.算例结果表明,该模型的计算值较传统的Fick扩散定律更接近试验值,可用于预测海洋环境下混凝土中钢筋表面的氯离子浓度. 展开更多
关键词 海洋环境 混凝土 钢筋 氯离子浓度 浓度扩散 随机模型
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基于三维配筋的水工结构钢筋图自动标注研究 被引量:6
14
作者 钱玉森 陈立平 +2 位作者 李战军 钟毅芳 周济 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期28-33,共6页
研究了钢筋图中钢筋的自动标注技术 .具体探讨了标注实体的表达、标注规则表示以及标注干涉处理等问题 .
关键词 工程图 钢筋图 自动标注 水工结构 三维配筋
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基于Pushover方法分析的受腐蚀钢筋混凝土柱抗震性能评价 被引量:9
15
作者 程玲 贡金鑫 李颖 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期19-23,共5页
根据先前对受腐蚀钢筋混凝土偏心受压构件低周反复性能的试验研究结果,提出了构件滞回耗能与钢筋锈蚀率的关系,结合先前提出的受腐蚀构件的恢复力骨架曲线的计算模型,采用Pushover方法对地震作用下的受腐蚀钢筋混凝土构件的变形性能进... 根据先前对受腐蚀钢筋混凝土偏心受压构件低周反复性能的试验研究结果,提出了构件滞回耗能与钢筋锈蚀率的关系,结合先前提出的受腐蚀构件的恢复力骨架曲线的计算模型,采用Pushover方法对地震作用下的受腐蚀钢筋混凝土构件的变形性能进行了分析,得到钢筋锈蚀率与结构弹塑性变形的关系。分析结果表明,随着钢筋锈蚀率的增大,钢筋混凝土构件的变形呈非线性增大,地震强度越大,结构变形随钢筋锈蚀率增加的越快。在规定的变形要求下,随钢筋锈蚀率的增大,结构可承受的地震作用呈非线性降低,钢筋锈蚀越严重,构件在相同变形下承受地震作用的能力越弱。 展开更多
关键词 钢筋混凝土 腐蚀 抗震性能 PUSHOVER
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水工钢筋混凝土结构有限元设计计算原则 被引量:22
16
作者 汪基伟 张雄文 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2005年第5期44-47,共4页
通过分析若干结构工程设计遇到的困难和钢筋混凝土有限单元法的优势,指出钢筋混凝土有限单元法应用于水工结构设计与分析是十分必要的,也是十分有效的.通过对本构关系、单元模型、裂缝模型、材料强度和荷载取值等关键问题的讨论,提出了... 通过分析若干结构工程设计遇到的困难和钢筋混凝土有限单元法的优势,指出钢筋混凝土有限单元法应用于水工结构设计与分析是十分必要的,也是十分有效的.通过对本构关系、单元模型、裂缝模型、材料强度和荷载取值等关键问题的讨论,提出了应用钢筋混凝土有限元法进行水工结构设计时应遵循的计算原则. 展开更多
关键词 钢筋混凝土 结构设计 有限元法 计算原则
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钢筋混凝土轴拉构件刚度试验研究 被引量:6
17
作者 王康平 邓华锋 +3 位作者 周济芳 胡开华 邹泽忠 朱子红 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2003年第5期408-412,共5页
通过理论分析与实验研究,提出了钢筋混凝土轴拉构件正常使用时的刚度计算公式,且分析了公式计算值与实测值的符合程度及其影响因素。
关键词 钢筋混凝土 轴拉构件 刚度 试验 水电工程
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电子束固化技术及在复合材料制造领域的应用 被引量:10
18
作者 毛淑莉 隋刚 +1 位作者 仲伟虹 张佐光 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期628-632,共5页
对辐射固化与光固化进行了比较 ,阐述了电子束辐射固化的基本过程 ,并对电子束固化复合材料的技术特点进行了概述 .此外 ,还详细总结了电子束固化复合材料技术的发展状况 ,包括可电子束固化的树脂体系 ,辐敏剂以及活性稀释剂的选择和应... 对辐射固化与光固化进行了比较 ,阐述了电子束辐射固化的基本过程 ,并对电子束固化复合材料的技术特点进行了概述 .此外 ,还详细总结了电子束固化复合材料技术的发展状况 ,包括可电子束固化的树脂体系 ,辐敏剂以及活性稀释剂的选择和应用 ,固化机理的研究等 .最后 ,还对复合材料的低能电子束固化技术以及新型树脂体系的探索进行了总结 . 展开更多
关键词 电子束辐射固化 树脂基复合材料
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三板溪预应力边墩应力与变形的三维有限元分析 被引量:17
19
作者 徐远杰 唐碧华 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2005年第3期52-55,共4页
采用三维有限元方法,对三板溪水电站溢洪道控制段边墩进行了整体空间应力与变形分析,得到了其典型工况下的整体位移和应力分布规律。根据计算结果,比较分析了锚块颈部伸出段的安装支座部位(锚块耳朵)去掉前后对锚块和闸墩的受力差异,且... 采用三维有限元方法,对三板溪水电站溢洪道控制段边墩进行了整体空间应力与变形分析,得到了其典型工况下的整体位移和应力分布规律。根据计算结果,比较分析了锚块颈部伸出段的安装支座部位(锚块耳朵)去掉前后对锚块和闸墩的受力差异,且讨论了锚块底部与闸墩的3种不同接触方式的模型对计算结果的影响。 展开更多
关键词 预应力闸墩 锚块 有限元分析 三板溪水电站
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胶层对内贴CFRP加固圆形隧洞受力特性的影响 被引量:4
20
作者 秦敢 曹生荣 杨帆 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期62-70,共9页
基于CFRP加固圆形隧洞的小比例尺模型试验,采用实体单元模拟胶层和衬砌混凝土,采用弹簧单元以及双线性界面黏结滑移关系模拟胶层和衬砌混凝土的弧形接触界面的黏结滑移行为,建立了"实体-弹簧-实体"三维有限元模型,并将有限元... 基于CFRP加固圆形隧洞的小比例尺模型试验,采用实体单元模拟胶层和衬砌混凝土,采用弹簧单元以及双线性界面黏结滑移关系模拟胶层和衬砌混凝土的弧形接触界面的黏结滑移行为,建立了"实体-弹簧-实体"三维有限元模型,并将有限元模型的计算结果与模型试验的实测结果以及界面应力理论计算结果进行了对比,验证了三维有限元模型的有效性.基于该有限元模型,着重分析了胶层厚度以及弹性模量的变化对混凝土应力、CFRP应力、胶层应力以及弧形接触界面复杂应力状态的影响.计算分析结果表明:胶层厚度以及弹性模量对隧洞衬砌混凝土的应力水平无明显影响,改变胶层的厚度以及弹性模量并不能明显地改善衬砌混凝土的受力状态;胶层的厚度以及弹性模量对弧形接触界面应力的影响十分显著,选择弹性模量较小的胶层,在施工过程中适当地减薄胶层的涂刷厚度,可以显著降低界面应力,从而减小内贴CFRP加固圆形隧洞结构发生剥离破坏的风险. 展开更多
关键词 圆形隧洞 CFRP 黏结滑移 胶层 受力特性 有限元模型
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