三峡三期碾压混凝土拱围堰方案研究

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1、广西大学硕士学位论文三峡三期碾压混凝土拱围堰方案研究姓名：张伟申请学位级别：硕士专业：水工结构工程指导教师：张仲卿2003.5.1广西大学硕士学位论文三峡三期碾压混凝土拱围堰方案研究摘要根据导师张仲卿教授提出的三峡三期碾压混凝土拱围堰方案，本文在以往研究内容基础上，对拱围堰结构体系进行了全面、系统地计算分析。分析中采用通用三维非线性有限元软件ANSYS，从结构静力分析、稳定分析、模态分析、反应谱分析、时程分析、温度场和温度应力仿真分析等角度，对方案进行了研究，然后对结构体型进行了优化分析，使方案进一步完

2、善。结合以往所做的研究工作，本文主要开展了以下几个方面的研究：1．对结构在静荷载下的基本荷载组合进行应力场和位移场分析，佛从结构点抗滑安全系数和抗滑稳定安全系数方面，对围堰结构体系稳定性进行研究，全面论证结构在静载下的承载性态。，一2．对结构破坏杌理进行研究，分析结构的水压超载破坏渐近过程和超载安全系数，进一步确定结构的安全储备。3．对结构的模态进行分析研究，在此基础上进行了结构的反应谱分析和时程分析。f反应谱分析不仅对地震效应进行单独分析研究，而且将地震效应与自重、水压、温降等静力荷载效应同时考虑，得

3、出更加符合实际的荷载组合效应。从而全面论证结构在承受动载的性态。t14．对结构施工期和运行期全过程进行温度场和温度应力仿真分析，分析中充分考虑各种材料变化及外界条件变化。5．建立参数化几何模型，以拱围堰体积作为目标函数，根据初方案选定几何约束条件、应力约束条件和稳定约束条件，确定优化数学模型，对结构体形进行优化分析。6．从安全性和经济性角度，对拱围堰结构体系做出综合的、全面的评价。关键词：三l吹，碾压混凝土f拱围堰}结构分析，虢化分析，肴限元：．-／～。：÷，，I^卜j<+，Av一卜，目录Study01

4、2theProposaloftheThirdStageRCCArchCofferdamforThreeGorgesProjectABSTRACTBasedonthedesignproposalofthethirdstageRCCarchcofferdamfortheThreeGorgesProject，proposedbyProfZhangZhongqing，thispapercomprehensivelystudiedit，usingthreenon．1inearFEMmethods．Inthepro

5、cession，staticanalysis，stabilityagainstslidinganalysis，modalanalysis，responsespectrumanalysis，transientdynamicanalysis，temperaturefieldandthermalstressanalysisaredone，andinordertomaketheproposalperfectly，theoptimizationanalysisisdonetoo．Underthemsearchwo

6、rkofmytutor，thefollowingcontentsarestudied．1．Thestressfieldanddisplacementfieldunderbasicloadcombinationareanalyzed，andPointsafetyagainstslidingandstabilizationsafetyfactoragainstslidingarealsoanalyzed，SOthatthestructuralconditionunderstaticloadiscomplet

7、elystudied．2．Thefailuremechanismofstructureisanalyzed．inthiswaythesafetyfactorunderwaterpressoverloadisacquired，SOthatthesafetystockandthefailureprocessingCanbeclearlyknown．3．Inordertoknowthestructuralconditionunderdynamicloadclearly，modalanalysis，respon

8、sespectrumanalysisandtransientdynamicanalysistothestructureareanalyzed．Intheresponsespectrumanalysis，notonlytheearthquakeloadisconsidered，butalsootherloadsincludinggravity，waterpressureandtemperaturedropareallconsidered．fo