基于ANSYS的地下厂房机墩组合结

使用ANSYS有限元结构分析软件，建立水电站地下厂房机墩组合结构的计算模型,分析研究了结构在外力作用下的变形特性和应力分布规律；按照《水工混凝土结构设计规范》(SL/ T191—96) 关于正截面偏心受压承载力计算的计算理论,采用FORTRAN－90语言编制了配筋实用计算程序, 并在有限元计算结果的基础上，使用计算程序对机墩结构进行了配筋，大大提高了计算精度和工作效率，计算及配筋结果均合理可靠，计算方法和计算成果可供设计单位参考。     

钢筋混凝土纯弯构件矩形梁正截面强度新的计算方法

目前,钢筋混凝土纯弯构件正截面强度计算,都是先选取截面尺寸,后进行配筋计算,反复几次计算得出截面尺寸和钢筋面积。然而,这种结果并非就是最优的,且在尺寸拟定中带有任意性和经验性。为此,在设计中根据力学计算公式引入材料价格条件,经大量计算,得出使截面材料费用最小的钢筋混凝土纯弯构件矩形梁正截面强度新的计算方法。此方法得出的结果合理,截面费用最小,     

预应力闸墩三维有限元分析及其优化方案研究

洋溪水利枢纽工程溢流坝弧门推力达70 000 kN,在国内已建和在建枢纽中位居前列,必须采用预应力闸墩以改善闸墩的应力状态及控制闸墩的变形。采用有限单元法对该工程预应力闸墩进行应力~应变分析,计算对比了3种支承结构形式方案(混凝土深梁式、钢结构深梁式和钢锚块式方案)下预应力闸墩的结构特性和应力状态,据此选取最优方案,并通过优化分析确定了锚索轴向拉力最优设计值。结果表明:钢梁和钢锚块方案中闸墩混凝土拉应力控制效果要优于混凝土深梁方案的控制效果,且钢锚块方案中闸墩颈部压应力分布不均匀,因此选定钢梁方案为优化方案,且建议主锚索轴向拉力控制在3 610 kN。     

金安桥水电站初次蓄水对导流洞稳定性影响的计算分析

金安桥水电站下闸蓄水后，陡升的库水位将对导流洞结构稳定造成不利影响。为保障堵头封堵前的导流洞结构稳定性，运用三维弹塑性损伤有限元，在模拟进水口边坡及导流洞开挖支护的基础上，计算汛前下闸水位时的岩体渗流场，对导流洞围岩和衬砌在岩体渗流作用下的结构稳定性进行复核分析。分析结果表明，导流洞的围岩稳定性在蓄水后仍有保障，衬砌结构受力较小，现有环向配筋满足结构内力要求，但在进水口变截面和导流洞变截面部位沿水流方向的拉应力较大，使得衬砌出现开裂。进一步分析表明，上述区域的开裂范围有限，对整体衬砌结构影响较小。     

螺旋式箍筋下料长度的计算

螺旋式箍筋下料长度的计算王全生，徐春燕（黑龙江省九三农管局水利局１６１４４１）在钢筋制作施工中，为了快速准确地将钢筋制作成形，首先要计算钢筋的下料长度。配置在矩形截面混凝土构件中的钢筋，其下料长度的计算直观、简单。但是在农田水利工程建设中，经常遇到圆...     

碳纤维布加固梁在“二次”受力条

受弯构件的刚度是衡量其力学性能的重要指标,也是计算弯曲变形的基础。对碳纤维布加固的钢筋混凝土受弯构件在“二次”受力条件下裂缝截面钢筋和碳纤维材料的应力应变进行了分析；在平截面假定基础上，重点分析了加固前后钢筋和碳纤维布的应力应变、构件总应变以及它们之间的相互关系，在此基础上，应用钢筋混凝土结构理论，对“二次”受力条件下碳纤维布加固梁的短期刚度进行了推导，得到了考虑多种因素综合影响下的截面刚度的计算公式，并结合有关文献对其中的系数进行了确定。给出的计算公式可供实际工程参考.     

非对称配筋环形截面受弯构件优化设计方法

对非对称配筋环形截面受弯构件设计问题进行了系统的深入的研究，并推导出最优化设计方法。根据这一方法进行设计，在抵抗弯矩、建筑材料物理特性参数及其价格条件既定的条件下，所获得的优化设计方案使构件费用最为经济。     

水电站预应力闸墩三维有限元分析

某水电站溢流坝闸墩承受的荷载以及结构较为复杂，工作弧门推力达18009KN。为了准确了解堰体、闸墩、锚块在各典型运行工况下应力情况，采用三维有限元方法，对该水电站溢洪道控制段预应力中墩进行了整体空间应力与变形分析，得到典型工况下结构的整体位移、变形和结构各重要部位的应力分布规律。研究结果表明预应力闸墩具有整体稳定性，在各种荷载组合效应下整个墩体的应力和变形分布满足设计要求，并根据计算成果评价了混凝土结构的预应力效果。     

面向闸墩设计的AD模块研制开发

针对水工建筑物构件类型繁多和设计计算的复杂性，以闸墩的设计计算为例，应用Visual C++面向对象的开发技术，以及其强大的图形函数功能和方便友好的界面,探讨了水工建筑物构件CAD模块的研制开发。     

角木塘水电站预应力闸墩三维有限元分析与配筋方案研究

采用三维有限元数值分析方法,对多种荷载组合作用下墩体结构的受力特性进行数值模拟,得到典型工况下中墩的结构变形、预应力锚固区应力、锚块应力、预留平孔周边应力变形规律,以及拉应力分布区随工况荷载条件的变化规律,并针对预应力闸墩中的薄弱部位研究合理的初始配筋方案。研究结果表明预应力闸墩预应力效果良好,锚索布置合理,在各种荷载组合效应下整个墩体的应力和变形分布满足设计要求。研究成果不仅对优化预应力混凝土闸墩的结构设计和锚索布置方案具有重要作用,也可为同类工程的设计和安全性评价提供重要参考。     

钢筋混凝土圆形截面受弯构件强度简捷计算

在农田水利工程中,往往会遇到钢筋混凝土圆形截面受弯构件的强度计算和验算,如农桥的井柱桩桥台结构及井柱桩连拱挡土墙中,予制钢筋混凝土圆形柱的吊装、圆形截面钢筋混凝土梁等等。但是,目前常用的书中对直线形截面阐述较多,如矩形、T型等截面,且有现成的公式和图表查用,而对圆形截面受弯构件的强度计算,则较少涉及,因此,在工程建设中遇到圆形截面钢筋混凝土受弯构件的截面设计和强度校核时感到很不方便。为此,本文根据一般钢筋混凝土受弯构件正截面强度计算的理论并参考圆环形截面受弯构件正截面强度计算的方法,提出圆形截面受弯构件的计算方法,以弥补其不足,同时针对农田水利工程设计要求计算简单,方     

崔家营航电枢纽泄水闸闸墩有限元

通过对崔家营航电枢纽泄水闸闸墩有限元分析，计算应力、位移数值并归纳出其变化规律，为泄水闸闸墩结构设计提供了依据。     

积石峡中孔泄洪洞门槽体型的数值

对于闸后为明流的平板工作闸门门槽，其水力特性比压力段内的闸门门槽复杂得多，门槽体型设计尚无规范可以遵循。采用RNG 模型模拟了积石峡无压工作门槽的三维流场，分段采用了刚盖假定法和VOF水～气界面追踪方法来处理复杂的自由液面。得到了门槽内及其附近的压力场、速度场。通过若干变量的计算值与物理模型实测值对比，其精度令人满意，且计算速度较常规算法提高显著。应用该数值算法进行了一系列计算，研究了门槽周围最小压强与门槽宽深比、错距比等影响参数的关系，并提出了优化的门槽体型方案。     

I型边缘单裂缝的计算机模拟

对素混凝土构件以及具有钢筋强化的混凝土构件在线弹性范围内I型边缘单一裂缝的开口进行了模拟。通过模拟发现，在混凝土材料的基体内配置钢筋．使得裂缝的开口位移明显减小。为此，分析了在素混凝土材料的基体内垂直于裂缝的不同位置配置钢筋对构件裂缝开口位移的影响。     

面向闸墩设计的CAD模块研制开发

针对水工建筑物构件类型繁多和设计计算的复杂性,以闸墩的设计计算为例,应用Visual C++面向对象的开发技术,以及其强大的图形函数功能和方便友好的界面,探讨了水工建筑物构件CAD模块的研制开发.     

阳江核电水库溢洪道消能试验研究

阳江核电水库溢洪道上、下游落差大，受地形条件的限制，一、二级消力池之间由两段弯道组成，弯道内产生折冲水流和偏流，流态较复杂。本文对阳江核电水库溢洪道工程方案进行试验研究，将溢洪道闸墩改为宽尾墩，并在一级陡槽段槽面加设阶梯跌坎，再抬高二级陡槽段堰顶高程，使弯道调整段水深加大等，改善了溢洪道运行流态，妥善地解决了溢洪道泄流与下游河道水流衔接的问题。     

水闸水工部分计算机辅助设计系统开发

一个具有良好界面，直接在 Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下操作的水闸 ＣＡＤ软件主要由以下几个模块组成：水力学计算、地下轮廓线的布置及渗流计算、闸门位置的确定、闸室稳定计算、水闸底板部分、闸墩部分、上部排架设计等。能够完成水闸水力设计、防渗布置、渗流计算及配筋设计，且具有优化设计功能。     

复杂隧洞衬砌结构的三维有限元分析及结构配筋

针对复杂隧洞衬砌结构,提出了基于数值分析的内力求解和配筋方法。首先,给出了分析与围岩接触的复杂混凝土结构受力的三维有限元方法,并考虑围岩与衬砌联合承载,提出了荷载分配系数的计算方法。其次,采用基于有限元分析的应力图形法配筋:通过结点应力插值生成问题域内应力场;在自动生成的配筋截面上积分以计算内力;基于修正的内力结果在配筋截面上进行配筋计算并输出图形。最后将该方法应用于某引水隧洞的衬砌结构分析与配筋,说明了该方法的有效性。     

水闸闸室体系可靠度分析

在结构体系可靠度研究的基础上，根据水闸的工作特点，对服役水闸的体系可靠度计算方法进行了探讨．并分析了建子软基上的水闸闸室的体系可靠度。对水闸闸室的安全性进行了评价。软基上的水闸可看成由4种主要失效模式（沿闸基面的滑动、下游闸趾压坏、上游闸踵拉裂和上下游应力不均匀）所组成的串联体系。通过工程实例，建立了水闸极限状态功能函数，运用Monte-carlo法求得对应的可靠性指标与失效概率；并用常用的体系可靠度计算方法得到水闸体系可靠度和失效概率。由计算结果看出，水闸闸室沿闸基面滑动为水闸的最主要失效模式．上下游应力不均匀、上游闸踵拉裂、下游闸趾压坏为次要失效模式。可采取相应措施来提高水闸的抗滑穗定性。另外，某些变量的随机特性对失效模式的可靠性指标影响甚大。变量摩擦系数、粘聚力为影响水闸稳定的关键参数。而变量上下游水位则影响上下游应力的不均匀性。     

河沟头渡槽50m跨预应力引槽箱梁槽身结构设计

河沟头渡槽是黔中水利枢纽一期工程总干渠上的一座关键建筑物,其引槽为50m跨预应力箱梁结构,采用箱形断面构造及三向预应力体系,具有自重轻、跨度大、承载力高、经济性优、施工简便等特点,使得50m级简支梁式渡槽仍然能保持较强的抗裂能力。结合渡槽自身受力、运行等特点,分别按照公路、水利行业有关规定开展相应计算分析,计算结果表明,在正常使用状况下槽身纵向最小正应力1.151MPa,不考虑竖向预应力钢筋情况下最小主拉应力-0.31Mpa,最大正压应力10.09MPa,水荷载导致的槽身下挠12.3mm,纵向预应力钢筋最大永存应力1207.07MPa,均能很好地满足各自体系的要求。