橫向連接型鋼對(duì)型鋼混凝土閘墩工作性能的影響研究.pdf

1、水利水電工程泄水建筑物中的弧形閘門閘墩是支撐弧形閘門并保證弧形閘門在水推力作用下安全運(yùn)行的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。隨著水利水電事業(yè)的不斷發(fā)展，大跨度、高水頭的弧形閘門閘墩的應(yīng)用不斷增加，弧形閘門閘墩所承受的荷載也相應(yīng)的加大。由于受到樞紐布置、投資等因素的制約，常規(guī)鋼筋混凝土閘墩難以滿足大推力作用下閘墩可靠運(yùn)行而不加大閘墩尺寸及改變樞紐布置的要求。而預(yù)應(yīng)力技術(shù)在閘墩上的應(yīng)用，雖然部分解決了大推力弧門閘墩承載能力和控制混凝土開裂的問(wèn)題，但預(yù)應(yīng)力閘墩存在預(yù)

2、應(yīng)力錨索拉錨系數(shù)高、施工難度和施工耗材大等問(wèn)題不易解決。初步的研究表明，利用型鋼混凝土強(qiáng)度高、剛度大、延展性能好的優(yōu)點(diǎn)，把弧形閘門閘墩設(shè)計(jì)成型鋼混凝土結(jié)構(gòu)是合理的，是解決大推力弧形閘門閘墩受力變形問(wèn)題的有效途徑之一，但目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于這方面的研究并不多，有很多問(wèn)題有待進(jìn)一步的深入研究。本文根據(jù)型鋼混凝土的特點(diǎn)，在已有研究成果的基礎(chǔ)之上，結(jié)合擬建工程實(shí)際情況開展型鋼混凝土閘墩兩側(cè)型鋼之間設(shè)置橫向連接型鋼對(duì)型鋼混凝土閘墩工作性能的影響研究。<

3、br>　　本文結(jié)合擬建閘墩的實(shí)際情況，在已有的研究成果基礎(chǔ)上，利用有限元軟件ANSYS建立有限元模型，從閘墩的位移、應(yīng)力、裂縫的分布及承載能力等方面，論證型鋼混凝土閘墩內(nèi)兩側(cè)型鋼之間設(shè)置橫向連接型鋼的合理性，在此基礎(chǔ)上對(duì)橫向連接型鋼的布置形式、截面形式對(duì)型鋼混凝土閘墩工作性能的影響開展研究。通過(guò)分析研究得出以下主要結(jié)論:
　　(1)在閘墩承受非對(duì)稱荷載作用下，設(shè)置橫向連接可以改善閘墩工作性能;在對(duì)稱荷載作用下，型鋼混凝土閘墩兩側(cè)型

4、鋼之間是否設(shè)置橫向連接型鋼對(duì)閘墩工作性能影響不明顯。在非對(duì)稱荷載作用下，以橫向連接型鋼總截面面積不變?yōu)樵瓌t，橫向連接型鋼的不同布置形式對(duì)閘墩的最大位移和應(yīng)力都有影響。在牛腿型鋼與墩體內(nèi)型鋼交接處及牛腿頸部處分別布置一根連接型鋼的布置方案對(duì)提高閘墩的承載能力最有利。
　　(2)設(shè)置橫向連接型鋼有利于提高閘墩初始裂縫荷載，在牛腿型鋼與墩體內(nèi)型鋼交接處及牛腿頸部處分別布置一根連接型鋼的布置方案對(duì)于提高閘墩初始裂縫荷載最有利。