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，因此通常根據應力大小在混凝土中配置一定數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生較大拉壓應力，且其破壞過程隨荷載作用進程逐漸