考慮配筋作用的高聳進水塔結構連系梁破壞過程及改進設計研究.pdf

1、水電站進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。由于其體型結構、邊界條件和受力情況比較復雜且修建在水中，若產(chǎn)生破壞修復極為困難，因此對其進行結構仿真分析和破壞研究具有重要的現(xiàn)實意義。進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，抗拉強度通常只有抗壓強度的十分之一左右，任何顯著的拉彎作用都會導致結構的破壞，因此通常根據(jù)應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件的抗

2、拉強度，另一方面限制混凝土中裂縫的開展。
　　 本文以糯扎渡進水塔為例，根據(jù)其疊梁門設計方案建立進水塔三維整體有限元模型，主要進行了三個方面的研究工作：
　　 (1)基于線彈性本構模型，分析塔體在靜動力工況下的應力分布規(guī)律；在有限元計算結果基礎上，針對應力超過混凝土抗拉強度的部位進行配筋計算。
　　 (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，研究靜動力工況下進水塔連系梁部分的破壞發(fā)

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