新型翻轉(zhuǎn)式鋼結(jié)構(gòu)子堤技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)氣候條件逐漸惡化，極端氣候條件頻繁出現(xiàn)，臺(tái)風(fēng)和暴雨使河水位和潮水位急劇升高，很多防洪堤達(dá)不到超高要求；與此同時(shí)，人們對(duì)于景觀的要求也越來(lái)越高，而傳統(tǒng)的加高加固堤防的方式雖然能夠滿足安全要求，但往往形成江濱大道邊生硬的一堵墻,影響了城市景觀。針對(duì)這一情況,本文提出了以翻轉(zhuǎn)式鋼結(jié)構(gòu)子堤代替?zhèn)鹘y(tǒng)堤防的方案，將傳統(tǒng)的防洪墻改為上部為鋼閘板，下部為轉(zhuǎn)軸，軸固定在基座上的新式結(jié)構(gòu)，這一方案是在考慮現(xiàn)有堤防不能滿足人們對(duì)景觀要求的情況下,結(jié)合國(guó)

2、內(nèi)外已有的一些新型堤防，經(jīng)過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)出的一種新堤型。與傳統(tǒng)的填土筑堤加高擴(kuò)建來(lái)提高防洪標(biāo)準(zhǔn)的方式相比,這一堤型具有不破壞城市景觀、不多占城市土地，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。代表了我國(guó)城市防洪工程建設(shè)的一個(gè)新的發(fā)展方向,對(duì)城市防洪工程加高加固建設(shè)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文中以某地區(qū)實(shí)際工程資料為依據(jù)進(jìn)行了堤型設(shè)計(jì)，確定了結(jié)構(gòu)材料、子堤擋水高度、擋水閘板的具體尺寸等，并對(duì)其工作原理進(jìn)行闡述?；谟邢拊碚?，建立三維有限元模型，進(jìn)行設(shè)計(jì)工

3、況下的靜力分析，計(jì)算模型在平均波浪壓力和靜水壓力共同作用下的變形特性，結(jié)構(gòu)中縱梁的最大撓度為為0.26mm，橫梁最大撓度為0.23mm，結(jié)構(gòu)中的最大應(yīng)力為23.8MPa，滿足規(guī)范要求。同時(shí)，由于模型中存在薄板和細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件，壓力作用下可能出現(xiàn)破壞失穩(wěn)，故又對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了屈曲分析，研究了結(jié)構(gòu)在荷載作用下的穩(wěn)定性，對(duì)結(jié)構(gòu)局部進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)優(yōu)化后的體型進(jìn)行驗(yàn)算，結(jié)構(gòu)中縱梁的最大撓度為0.33mm，橫梁最大撓度為0.333mm，結(jié)構(gòu)中最大應(yīng)力為23.5

4、MPa，節(jié)省鋼材用量約15％，效果較好。
　　其次，由于鋼閘板在運(yùn)行過(guò)程中受波浪的作用時(shí)隨時(shí)變化的，一旦外荷載頻率與結(jié)構(gòu)自振頻率相同，結(jié)構(gòu)將發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)，可能導(dǎo)致破壞。故對(duì)鋼閘板的振動(dòng)特性進(jìn)行了分析，首先計(jì)算了其在無(wú)水狀態(tài)下的干模態(tài)，得出結(jié)構(gòu)自振頻率；為研究閘板是否因?yàn)閾跛駝?dòng)頻率降低而發(fā)生共振，又對(duì)鋼閘板在設(shè)計(jì)水位以下的頻率變化范圍進(jìn)行了計(jì)算，即進(jìn)行濕模態(tài)的計(jì)算，并與干模態(tài)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，計(jì)算結(jié)果表明隨擋水高度的增加鋼閘板振