某泄洪排沙闸预应力边墩有限元计算分析.pdf

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1、第33卷第8期人民黄河Vo1．33．No．82011年8月YELLOWRIVERAug．，2011【水利水电工程】某泄洪排沙闸预应力边墩有限元计算分析张淙皎，马军，解伟(1．华北水利水电学院，河南郑州450011；2．郑州市水利建筑勘测设计院，河南郑州450007)摘要：采用三维有限元方法，在不同荷载组合下，计算分析了预应力边墩在不对称荷载作用下闸墩颈部、锚块等关键部位的应力分布规律。结果显示：施加预应力可以解决承受大吨位弧门推力边墩的高拉应力状态；锚块受力基本合理，只在空腔前后出现较大拉应力，应根据结构受力状态进行配筋；闸墩的高拉应力区主要分布于闸墩颈部，但拉应力较

2、小，能够满足预应力混凝土结构对拉应力的要求，闸墩结构安全。关键词：预应力闸墩；三维有限元；应力分析；泄洪排沙闸；抽水蓄能电站中图分类号：TV662文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1000—1379．2011．08．042AnalysisofFiniteElementofPrestressedAbutmentPierofReleasingFloodandDischargingSandSluiceZHANGCong-jiao，MAJun，XIEWei(1．NoahChinaUniversityof耽rResourcesandElectricPower，

3、Zhengzhou450011，China；2．ZhengzhouWaterConservancyConstructionSurveyDesnInstitute，Zhengzhou450007，China)Abstract：Basedonthree—dimensionalfiniteelementmethod，underthedifferentloadcombination，theprestressedabutmentpierintheasymmetricloadingpierneck，anchorblock，andotherkeypartsofthestressdi

4、stributionwerestudied．Theresultsshowthattheprestressingforcecouldsolvethestateofhightensilestressoftheabutmentpiersupportinglargetonnageradialgatethrust，anchorblockstressisbasicallyreasonable．AlargertensilestressonlyappearsintimcavityofitSOthatthereinforceingbarsshouldbebasedonthestress

5、stateofstructure．ThehJ_ghtensilestresszonesmainlydistributeinthepierneck，butthetensilestressissmall，whichcanmeetthedemandoftheprestressedconcreteconstructiontothetensilestress，SOthestructureofthepierissafe．Keywords：prestressedpier；three—dimensionalfiniteelement；stressanalysis；releasingf

6、loodanddischargingsandsluice；pumpedstoragepowerstation张拉吨位为每束350t，永存吨位为300t。运行期主锚束的拉1工程概况锚系数为1．5，属国内同类工程中偏低值。锚块内布置水平次锚，按照5层1排布置3排，共l5束，单束锚索由12根低松弛某抽水蓄能电站总装机容量为1200MW，单机容量为300预应力钢绞线组成，设计控制张拉吨位为230t，永存吨位为MW，共4台机组。工程等别为I等⋯，工程规模为大(1)型，200t。主要建筑物级别均为1级。电站建成后将在东北电网中担任调峰、填谷、调频和事故备用。其中泄洪排沙闸布置在主

7、河床，2计算模型及边界条件假定共设7孔，每孔净宽14in，闸墩厚4in，溢流前缘总净宽为98in。溢流堰及闸墩结合部位混凝土强度等级采用C30，闸墩颈2．1计算模型网格剖分部及牛腿式锚块结构预应力混凝土强度等级采用C40。闸室网格剖分按以下原则进行：高应力区的网格尽量小，其他为开敞式无胸墙泄洪方式，堰面采用WES幂曲线，闸孔布置弧部位逐渐放大，采用空间8节点等参单元，部分过渡单元采形工作闸门和平板检修闸门各一道。闸墩最大高度为37Ill，闸用退化单元。采用ANSYS有限元软件系统进行结构混凝土和室长43．5in，横缝设在溢流孔口中部。预应力钢绞线单元