拍式浮体闸门充压水封仿真计算研究

为了得到充压伸缩框型水封在不同线荷载下运行时水封背腔所需的充压值及相应的水封变形断面和封头接触属性,首先通过一种非线性近似方法得到各工况下框形水封各段的线压力,将三维问题转化为平面问题;然后通过仿真计算求得各充压值下的水封线压力和变形属性,反过来便是所求结果。计算结果表明,拍门充压水封较传统挤压水封在中低水头(一般水头)下具有更好的封水性能,又因其利于拍门缓冲和人为控制,因此具备较好的应用前景。     

高水头弧形闸门伸缩式水封之我见

本文对高水头弧形闸门伸缩式水封的改进作了一些探讨。作者提出了高水头弧形闸门伸缩式水封先以压缩空气作为充压介质（从理论上分析,是完全可行的）。这样,止水闸门有三大好处,可供同行们参考借鉴。     

拉西瓦水电站高水头闸门伸缩式水封研究及运用

拉西瓦水电站导流洞封堵闸门挡水水头高达165m,采用上游止水.由于实际埋件安装存在较大偏差,常规水封已不能满足闸门封水要求,导致无法下闸蓄水.为解决此工程难题,应用有限元对伸缩式水封进行非线性模拟计算,同时进行模型试验,研究确定了闸门采用伸缩式水封的改造方案.实际运用表明,伸缩式水封能够较好地适应门槽的安装偏差,保证了顺利下闸及可靠封水.     

高水头弧形闸门伸缩式水封止水试验研究

基于小湾水电站高水头闸门水封止水试验,对伸缩式水封的工作原理和止水效果进行了研究。试验证明,如果伸缩式水封及压板体型选择合理、材质选择合适,则可以满足承压水头200 m的止水要求。对伸缩水封的设计、制作和运行提出建议,以供工程参考。     

丹江口后期续建工程右联坝段非线性有限元分析

为了证论加高后坝体的联合剖面的变形及稳定是否满足要求，利用大型有限元计算软件ANSYS5．7的接触分析模块，重点分析了新老混凝土界面不同联结情况下的大坝应力、变形和稳定性状。计算结果表明，大坝加高后的整体变形、坝趾坝踵和接触缝键槽处的应力均满足设计要求。     

PVC-UP型存水弯水封静态蒸发损失试验研究

水封静态蒸发损失与水封进口端面积、水封进口端遮盖方式、环境温度、环境湿度等因素有关。通过3组试验研究表明,水封静态蒸发损失十分明显,对长期不使用的水封,应采用必要的遮盖措施,对水封进行主动补水是解决水封静态蒸发损失最有效的方法。     

洪家渡水电站泄洪洞弧型工作闸门门槽制作工艺与水封试验

本文总结了洪家渡水电站泄洪洞弧型工作闸门门槽制作、水封试验的工艺问题。通过本工艺的实施，弧型工作闸门门槽的施工质量良好，水封试验成果验证了水封设计的可靠性。     

拍门半圆形大截面水封有限元仿真计算研究

拍门框形水封的受力方式决定了其计算方法与传统的启闭式闸门水封不同,一般需三维建模。鉴于直接建立拍门水封的三维模型进行仿真计算在技术上难以克服高度非线性问题,计算难以收敛,故结合框形水封线压力的近似计算和水封断面二维有限元计算,通过反查线压力曲线得到拍门水封计算的近似结果,从而克服了框形水封三维仿真的技术难题。     

钢筋混凝土迭合梁非线性有限元分析

1混凝土本构关系和破坏准则1．1单向应力状态下的本构关系和破坏准则单向受压应力应变关系采用Saenz公式[1]式中σ——应变为。时的应力；E0——初始弹性模量，Es——最大应力点处的割线模量；εc——圆柱体抗压强度对应的应变。单向受压，认为混凝土达极限压应变。c。—－0．0033时破坏；单向受拉，认为混凝土应力达极限抗拉强度人时破坏，单向受拉应力一应变关系取为直线。1．2双向受力下的本构关系和破坏准则双向受力时，其本构关系采用D—P模式［’‘。引入等效中向受力应力应变关系，有式中。i——主应力Z。；；——等效一一＄－lbJ…     

考虑止水位置的平面钢闸门应力有限元分析

目前关于闸门止水系统布置在上游面还是下游面,一般全凭经验决定,缺少数据支撑。以某水利工程平面钢闸门为实例建立有限元模型,应用ANSYS软件对比前、后两种止水方式下平面闸门各构件的应力分布及主横梁的挠度变形。结果表明：闸门构件应力满足强度要求,部分小范围内存在应力集中现象;采用后止水时闸门面板应力分布均匀,主横梁抗变形能力强,且边梁的最大折算应力值较小,其它构件在两种止水方式下的静力特性无显著差异。分析成果可为类似工程止水布置以及闸门设计提供参考。     

三角门底枢的非线性接触有限元分析

底枢的疲劳破坏和磨损是船闸闸门经常维修的主要原因之一,底枢在设计过程中进行了非线性接触分析,检验其结构强度并针对结构设计提出改进措施。以滁河汊河集船闸下游三角门为研究对象,详细介绍了Workbench对底枢非线性接触有限元分析的思路和方法,对比分析底枢在正反向水压力作用下的变形和接触应力情况。结果表明:底枢整体结构满足规范要求;底枢接触面在反向水压力作用下更易失效;局部应力集中部位需要设置圆弧倒角或过渡圆角,避免结构上产生较大的尺寸突变部位。该研究为底枢结构设计提供参考依据。     

高水头弧形闸门伸缩式水封的黏弹性仿真计算方法

认为止水材料的蠕变和应力松弛是由于材料参数的变化而引起的,把描述橡胶类材料应变能密度函数中的物理参数假设成与时间有关的黏弹性函数。在此基础上改进材料应力张量与应变张量的关系式,得到了改进的Mooney-Rivlin公式,给出了一种考虑止水材料黏弹性性质的伸缩式水封仿真计算方法。分析得出,止水材料由于受周边结构的限制,材料黏弹性阶段除顶点垂直位移不变,关键结点的其它位移并没有因材料的蠕变而显著变化,材料的蠕变有提高封头顶点接触应力的趋势,不会降低水封的水密性。通过工程实例,给出了140m水头下、封头与面板间隙控制在30mm内的可行并较优的伸缩式水封的断面。     

Nonlinear simulation of arch dam cracking with mixed finite element method

This paper proposes a new, simple and efficient method for nonlinear simulation of arch dam cracking from the construction period to the operation period, which takes into account the arch dam construction process and temperature loads. In the calculation mesh, the contact surface of pair nodes is located at places on the arch dam where cracking is possible. A new effective iterative method, the mixed finite element method for friction-contact problems, is improved and used for nonlinear simulation of the cracking process. The forces acting on the structure are divided into two parts： external forces and contact forces. The displacement of the structure is chosen as the basic variable and the nodal contact force in the possible contact region of the local coordinate system is chosen as the iterative variable, so that the nonlinear iterative process is only limited within the possible contact surface and is much more economical. This method was used to simulate the cracking process of the Shuanghe Arch Dam in Southwest China. In order to prove the validity and accuracy of this method and to study the effect of thermal stress on arch dam cracking, three schemes were designed for calculation. Numerical results agree with actual measured data, proving that it is feasible to use this method to simulate the entire process of nonlinear arch dam cracking.     

截渗墙的应力应变三维有限元分析计算

主要研究了截渗墙墙体上的水压力荷载分布、水位动态变化过程中墙体的应力变化、墙体的应力分析方法和应力分布规律等。结合南水北调东线工程中的双王城水库,根据不同的上下游水位差,分析截渗墙上下游面的水压力分布,作为截渗墙应力计算的基础。分析不同水位下截渗墙单元两侧表面的应力分布情况,找出其最不利的情况。     

高拱坝非线性有限元分析合理网格尺寸研究

针对用非线性有限元法对拱坝进行安全度评价分析时,网格尺寸对计算结果的敏感性,提出了合理网格尺寸的确定方法。以溪洛渡高拱坝为例,对采用非线性有限元仿真分析进行的拱坝安全度评价所要求的合理网格尺寸进行研究,得出了一些有益的结论,可为高拱坝非线性有限元分析的规范化提供参考。     

平面钢闸门定轮与轨道接触问题有限元分析

平面钢闸门定轮与轨道间的接触,是决定闸门支承体系承载能力的关键。以某水电站泄洪底孔事故闸门支承体系为例,以模型试验为参照,采用ABAQUS软件模拟闸门轮轨接触时的工作状态,着重对定轮与轨道接触时的受力性能进行有限元分析,并将试验结果和理论值对比,分析了定轮和轨道接触应力的分布规律,验证了闸门支承体系的可靠性。为闸门的安全运行及类似的工程设计提供参考。     

莲花水电站溢洪道弧形工作闸门侧水封改造

着重介绍露顶式弧形闸门侧止水采用"L"型止水带在莲花电站的应用情况,解决在东北地区冬季气温低时,闸门门叶钢结构和闸墩混凝土结构同时收缩出现漏水问题,确保了溢洪道弧形工作闸门冬季安全可靠运行。     

桩基对供水隧洞影响的有限元模拟分析

运用大型通用有限元软件ANSYS,采用Drucker-Prager弹塑性模型对岩土体进行模拟,建立由某高速公路高架桥钻孔灌注桩、供水隧洞、岩土体构成的三维整体有限元模型。从桩基的承载性状及变形特性分析入手,以模型的沉降场及应力等方面,研究桩基对供水隧洞产生的影响,以及两者之间的相互作用。