沙河渡槽的有限元结构分析

对南水北调工程中的沙河渡槽进行了有限元分析计算,给出了沙河渡槽结构形式的横断面应力图及结构位移图,并由此对渡槽进行了结构强度、刚度方面的分析,得出了渡槽结构具有足够的强度和刚度,结构是安全可靠的.     

流固耦合系统的位移-压力(u_i,p)格式在U型渡槽抗震分析中的应用研究

针对大型U型渡槽槽形特征和抗震设计问题,建立了适于U型渡槽流固耦合(FSI)系统动力分析的位移-压力(u_i,p)有限元格式,给出流固耦合系统的动力特性方程;并基于FSI系统的(u_i,p)格式建立渡槽槽体-水体-槽墩-基础-地基系统的力学模型,采用非对称模态提取法求解了4种水深下渡槽的动力特性,并用隐式-显式积分算法计算了4种水深、2种强震作用下大型渡槽的动力响应.计算结果表明,基于FSI的(u_i,p)格式,考虑到槽体与水体的相互作用,适应曲边FSI边界条件.简化了计算模型,提高了计算精度,同时也得出不同水深、不同激励下渡槽结构动力特性和动力响应的变化规律等结论,可为大型渡槽及同类工程抗震设计提供参考.     

水管冷却对三峡船闸混凝土底板温度应力的影响

用有限差分法计算了三峡永久船闸闸室混凝土底板的温度场 ,考虑了分层浇筑的影响以及水管初期通水冷却和水管中后期通水冷却的效果 .对其应力场进行了分析 .推荐了比较有效的温控措施 .     

薄壁渡槽结构的整体稳定性分析

根据矩形薄壁渡槽整体扭转屈曲的变形特点,提出了矩形薄壁渡槽整体扭转屈曲的计算方法。考虑了屈曲前预应力和竖向变形的影响,采用伽辽金法推导了矩形薄壁渡槽的扭转屈曲临界荷载。对于矩形薄壁渡槽,在传统渡槽断面尺寸和跨径下,其侧向扭转屈曲临界应力大于混凝土抗压强度设计值cf,因此,在一般渡槽中不会发生侧向扭转屈曲。如果采用高屈服极限钢材,必须进行稳定性验算,所得结果和结论可为薄壁渡槽整体稳定性设计提供参考。     

大型矩形渡槽全程动态跟踪分析

采用大型有限元软件ANSYS,以双洎河矩形渡槽为研究对象,对其整体结构在施工期与运营期的应力、位移情况进行了分析,得出了槽身混凝土材料在不同受力阶段的力学行为变化规律,为今后类似渡槽的设计和施工提供了理论依据。     

大型矩型水工渡槽三维流固耦合动力分析

建立了流固耦合(FSI)系统的位移一压力(ui,p)有限元格式,给出流固耦合系统的动力特性方程;并基于FSI系统的(ui,P)格式建立槽体-水体-槽墩-基础-地基系统的力学模型,采用非对称模态提取法求解了4种水深下渡槽的动力特性,计算了4种水深、2种强震作用下大型渡槽的动力响应,得到了不同水深、不同激励下渡槽结构动力特性和动力响应的变化规律.计算结果表明,基于FSI的(ui,p)格式,考虑了槽体与水体的相互作用,简化了计算模型,提高了计算精度.     

预应力U型薄壁结构整体结构优化

以线性和非线性有限元分析程序系统ADINA为结构分析求解器，以约束变尺度法和序列二次规划算法为优化算法，运用高精度的解析灵敏度算法，编制了结构优化设计通用程序SOPSA，并对水利水电工程中预应力U型薄壁结构进行了整体结构优化设计分析与计算，结果显示此方法是有效的。     

橡胶圆筒的大应变接触问题分析

用完全拉格朗日公式和增量求解方案进行非线性大应变分析，给出了用间隙元法分析接触问题的基本思路，以及Mooney-Rivlin不可压缩超弹性材料的应力应变关系。由上述理论对橡胶材料的大应变接触进行了有限元分析，并绘出了由橡胶材料制成的圆筒在大应变下的位移反力关系曲线。结果表明，计算结果与实验结果基本一致。     

渡槽前水体温度的有限元计算

在大型渡槽设计中温度问题越来越引起人们的重视,为了计算出温度应力,准确合理地计算出水体温度分布显得格外重要.在渡槽中,流动的水在沿程流动中与空气进行热量交换,同时也与周围的介质进行热量交换.在水未流入渡槽之前,水在渠道中流动,热量交换的媒介为空气和渠道本身,所以热量交换要分别考虑这两种物理特性,才能准确计算出水体温度.通过对双洎河渡槽前渠道夏季和冬季气温分析,得出水温计算的一般方法,为今后渡槽水温计算提供参考.