拱壩結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)力控制標準研究.pdf

1、拱壩結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)力控制標準的研究是拱壩設(shè)計領(lǐng)域一個復(fù)雜而又重要的課題，應(yīng)力控制標準的合理性將直接關(guān)系著拱壩的經(jīng)濟性和安全性。當前，在拱壩結(jié)構(gòu)設(shè)計中主要的應(yīng)力分析方法有拱梁分載法和有限單元法。相對于拱梁分載法，有限單元法擁有較強的適用性，能夠解決許多拱梁分載法不能解決的復(fù)雜問題。但其計算結(jié)果受計算網(wǎng)格影響較大，同時在建基面附近易出現(xiàn)應(yīng)力集中，給有限元應(yīng)力控制標準的制定帶來困難。為解決上述提到的問題，現(xiàn)行拱壩設(shè)計規(guī)范采用的方法是有限元等效應(yīng)力

2、法，并制定了相應(yīng)的應(yīng)力設(shè)計標準。但有限元等效應(yīng)力法中關(guān)于應(yīng)力分量的線性化假定與拱壩真實的應(yīng)力分布規(guī)律不相符合。本文在分析拱、梁向應(yīng)力分布規(guī)律的基礎(chǔ)上，提出了拱壩有限元三次等效應(yīng)力法。并依托小灣、二灘、楊房溝、周公宅四座拱壩工程，開展三次等效應(yīng)力控制標準的研究，并給出相應(yīng)的應(yīng)力控制指標的建議值。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)總結(jié)了關(guān)于國內(nèi)外拱壩主要的應(yīng)力分析方法及其相應(yīng)的應(yīng)力控制標準的基本內(nèi)容和進展，分析比較不同應(yīng)力分析的優(yōu)缺點及其

3、應(yīng)力控制指標的制定方式，為三次等效應(yīng)力法的應(yīng)力控制指標的提出作鋪墊。
　　(2)介紹了拱壩有限元分析的基本理論，著重講述了有限元分析過程。在此基礎(chǔ)上，簡要概況了ANSYS的有限元求解。
　　(3)分析了拱壩梁、拱應(yīng)力分布規(guī)律，基于最小二乘法擬合多項式提出拱壩有限元三次等效應(yīng)力分析方法及其計算步驟。結(jié)合小灣拱壩工程，研究了三次等效應(yīng)力對有限元模型網(wǎng)格的敏感性，結(jié)果顯示三次等效應(yīng)力法可消除網(wǎng)格效應(yīng)影響。
　　(4)利用AN