保护层厚度对h型钢混凝土闸墩承载能力的影响研究

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1、万方数据分类号!y圣兰UDC密级专业学位硕士学位论文保护层厚度对H型钢混凝土闸墩承载能力的影响研究曾庆福学科专业丞型工程指导教师韭丛!玉塾拯级直王韭亘莲麴拯级直王论文答辩日期2Ql垒二!l=2窆万方数据广西大学学位论文原创性和使用授权声明Il恻嬲婴必本人声明所呈交的论文，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除己特别加以标注和致谢的地方外，论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得广西大学或其它单位的学位而使用过的材料。与我一同工作的同学对本论文的研究工作所做的贡献均已在论文中作了明确说明。本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产

2、权归属广西大学。本人授权广西大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权保存并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本学位论文属于：口保密，在年解密后适用授权。虾保密。(请在以上相应方框内打“√”)论文作者签名：鸣欠穆指导教师签名：灿串、·、9作者联系电话：日期：20I啦，}z、弓D日期：洲乒，，王．辛D电子邮箱：万方数据保护层厚度对H型钢混凝土闸墩承载能力的影响研究摘要闸墩是水利水电工程泄水建筑物的重要组成部分，闸墩结构的安全直接影响着整个水利枢纽的

3、安全。随着我国水利水电事业的发展，越来越多的大型水利水电工程开工建设，泄水建筑物的泄流量、工作水头也越来越大，闸墩受到闸门推力的作用也越来越大，单纯采用普通钢筋混凝土结构已经很难满足大推力闸墩结构的安全要求。预应力闸墩在泄水建筑物闸墩中的应用，在一定程度上解决了这个问题，但预应力闸墩存在预应力锚索在提高闸墩刚度方面作用不大、施工工艺比较复杂以及工期长等不足，仍然不能彻底解决大推力闸墩的安全问题。本论文根据型钢混凝土结构具有承载能力高、刚度大、延展性好的特点，结合工程实际提出了一种利用型钢混凝土技术在墩体和牛腿支座处配置一定H型钢的新型闸墩结构，也就是H型钢混凝土闸墩，并重点开展了保护层厚度对H

4、型钢混凝土闸墩承载能力的影响研究。本论文利用大型通用有限元软件ANSYS来进行闸墩的承载能力分析，从闸墩的位移、应力、裂缝的分布以及承载能力等方面，论证型钢混凝土闸墩的合理性，在此基础上重点分析了保护层厚度对H型钢混凝土闸墩承载能力的影响，根据闸墩结构和型钢混凝土的特点，保护层厚度范围采用300mm～600mm，分别研究了300mm、400mm、500mm以及600mm四种不同保护层厚度闸墩的承载能力，通过研究分析得出如下结论：(1)在相同配钢量的情况下，闸墩在达到其极限承载能力之前，型钢混凝土闸墩各个部位的位移、应力、裂缝的分布和常规钢筋混凝土闸墩相近；万方数据闸墩达到极限承载能力状态时，型

5、钢混凝土闸墩荷载比常规钢筋混凝土闸墩荷载稍大。说明型钢能代替常规钢筋混凝土闸墩墩体扇形分布的受力钢筋和牛腿支座中的纵向受力钢筋，并且型钢在闸墩内所占的空间小，有利于型钢混凝土闸墩在大推力闸墩中的应用。(2)闸墩在达到其极限承载能力之前，保护层厚度对闸墩的混凝土以及型钢各个部位的位移分布没有明显影响；闸墩达到其极限承载能力状态时，不同保护层厚度的闸墩其极限位移有所不同，随混凝土保护层厚度的增加闸墩的极限位移先增加后减小，保护层厚度为400mm的闸墩，混凝土以及型钢的极限位移位移最大。(3)H型钢在其进入屈服状态前，保护层厚度对H型钢的各个部位的应力分布无明显影响，但是对型钢屈服后的应力有一定的影

6、响，闸墩达到其极限承载能力状态时，保护层厚度为400mm的型钢屈服长度最长，应力也最大；混凝土的应力在荷载作用的不同阶段下分布以及大小相近。(4)保护层厚度对H型钢混凝土闸墩各个部位的裂缝分布以及发展无明显影响，在荷载作用的整个过程中，闸墩的裂缝分布范围以及裂缝的发展速度相近，闸墩的裂缝主要由混凝土材料的性能决定。(5)保护层厚度对H型钢混凝土闸墩结构的极限承载能力有着较大的影响，混凝土保护层厚度从300mm增加到600mm时，承载能力先增加后减小，保护层厚度为400mm的闸墩承载能力最高。关键词：型钢混凝土闸墩保护层厚度承载能力有限元分析万方数据THEIMPACTSTUDIESOFPROTE

7、CTIVELAYERTHICKNESS0NSTEELREINFORCEDCONCRETEPIERCAIUIYINGCAPACITYABSTRACTPierisanimportantpartofwaterresourcesandhydropowerengineeringdrainagebuildingsandthesafetyofthepierstructuredirectlyaffectsthes