大跨度連續(xù)剛構(gòu)渡槽鋼板伸縮節(jié)力學(xué)性能分析.pdf

1、由于山區(qū)遠(yuǎn)距離輸水需求不斷提高，高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)渡槽形式隨之出現(xiàn)，相應(yīng)增大了渡槽間伸縮縫的長度，傳統(tǒng)渡槽伸縮縫在受力、形變和耐久性等方面已無法滿足其長度增加的要求。為此，本文提出了一種新型的鋼板伸縮節(jié)形式，設(shè)置在連續(xù)剛構(gòu)渡槽與簡支渡槽的端部連接處，并以黔中水利樞紐徐家灣渡槽連接段鋼板伸縮節(jié)為研究對象，建立了結(jié)構(gòu)幾何非線性分析模型，分析了伸縮節(jié)在內(nèi)水壓力、軸向相對位移變位、橫向相對位移變位以及豎向相對位移變位下伸縮節(jié)的應(yīng)力水平，并依據(jù)有限

2、元分析結(jié)果，對這種渡槽用伸縮節(jié)的力學(xué)性能進(jìn)行了評價(jià)及參數(shù)優(yōu)化分析，研究成果可作為相關(guān)工程設(shè)計(jì)、建造和應(yīng)用的技術(shù)參考。
　　主要研究內(nèi)容包括以下四個(gè)方面：
　?。?）結(jié)合渡槽伸縮節(jié)自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和受力特點(diǎn)，對渡槽用鋼板伸縮節(jié)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。
　?。?）考慮結(jié)構(gòu)幾何非線性，對大型渡槽用鋼板伸縮節(jié)進(jìn)行有限元分析，分析在內(nèi)壓、位移荷載及二者組合作用下，各向應(yīng)力大小及分布規(guī)律，并與美國膨脹節(jié)制造商協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（EJMA）計(jì)算值進(jìn)行了對比

3、。
　?。?）對影響大型渡槽鋼板伸縮節(jié)力學(xué)性能的參數(shù)進(jìn)行分析，探究伸縮節(jié)各向應(yīng)力隨波形半徑、波高、壁厚等波形參數(shù)變化規(guī)律；然后對伸縮節(jié)波形參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析，同時(shí)建立兩個(gè)相互獨(dú)立的模型，分別施加軸向位移與內(nèi)部壓力，以伸縮節(jié)波高、壁厚、波紋半徑為設(shè)計(jì)變量，以各向應(yīng)力為結(jié)果變量，單元總體積為目標(biāo)函數(shù)，確定減輕自重的優(yōu)化尺寸。
　　（4）在內(nèi)壓作用下，對有環(huán)箍約束伸縮節(jié)進(jìn)行分析，采用接觸單元模擬環(huán)箍與伸縮節(jié)的相互作用，提取接觸波谷處