考慮配筋作用的高聳進(jìn)水塔結(jié)構(gòu)連系梁破壞過程及改進(jìn)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、水電站進(jìn)水口既是壅水建筑物又是發(fā)電引水建筑物，在水工建筑物中，具有舉足輕重的地位。由于其體型結(jié)構(gòu)、邊界條件和受力情況比較復(fù)雜且修建在水中，若產(chǎn)生破壞修復(fù)極為困難，因此對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)仿真分析和破壞研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。進(jìn)水塔多用混凝土作為建筑材料，但由于素混凝土抗拉性能較弱，抗拉強(qiáng)度通常只有抗壓強(qiáng)度的十分之一左右，任何顯著的拉彎作用都會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞，因此通常根據(jù)應(yīng)力大小在混凝土中配置一定數(shù)量的鋼筋組成鋼筋混凝土，一方面提高混凝土構(gòu)件的抗

2、拉強(qiáng)度，另一方面限制混凝土中裂縫的開展。
　　 本文以糯扎渡進(jìn)水塔為例，根據(jù)其疊梁門設(shè)計(jì)方案建立進(jìn)水塔三維整體有限元模型，主要進(jìn)行了三個(gè)方面的研究工作：
　　 (1)基于線彈性本構(gòu)模型，分析塔體在靜動(dòng)力工況下的應(yīng)力分布規(guī)律；在有限元計(jì)算結(jié)果基礎(chǔ)上，針對應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度的部位進(jìn)行配筋計(jì)算。
　　 (2)采用ANSYS中的彌散裂縫模型和ABAQUS中的混凝土損傷塑性模型，研究靜動(dòng)力工況下進(jìn)水塔連系梁部分的破壞發(fā)

3、展過程；將適當(dāng)配筋率的鋼筋配置到塔體中，研究配筋對進(jìn)水塔連系梁破壞發(fā)展的限制作用。
　　 (3)針對塔體連系梁剛度小，在地震作用下是進(jìn)水塔結(jié)構(gòu)的薄弱部位，對此部位進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)的初步探討，提出一種改進(jìn)設(shè)計(jì)模型，并將改進(jìn)模型后的破壞發(fā)展過程與原模型進(jìn)行了對比分析，驗(yàn)證了改進(jìn)設(shè)計(jì)在抗震方面的優(yōu)越性。
　　 結(jié)果表明：高聳進(jìn)水塔結(jié)構(gòu)由于其自身結(jié)構(gòu)特性的原因，連系梁在靜動(dòng)力工況下極易產(chǎn)生較大拉壓應(yīng)力，且其破壞過程隨荷載作用進(jìn)程逐漸