大型预应力混凝土渡槽槽身有限元分析的研究及应用

【摘要】：随着我国对基础设施的大力投入、农村供水、农业灌溉、城市供水事业的发展以及南水北调工程的启动,渡槽已成为了这些生命线工程的重要组成部分。本文对大跨度、大流量的预应力混凝土渡槽槽身中预应力筋对混凝土的作用机理及如何借助当今流行的有限元分析软件进行槽身的非线性有限元分析问题进行了较为深入的研究和讨论,得出了一些有意义的结论。其主要内容包括以下几个方面: 1、对大型商用有限元软件ANSYS中预应力的施加及其建模方法进行了总结对比,并针对预应力混凝土渡槽槽身结构的特点,分析了预应力损失分布的特点,探讨了相应的计算程序的编制。 2、在对预应力筋对渡槽槽身结构作用本质进行深入分析的基础上,建立了合理的预应力筋等效分析模型,探索应用ANSYS软件进行预应力混凝土渡槽槽身结构性能分析的方法和思路。 3、研究了渡槽非线性有限元仿真分析的基本理论和方法,及ANSYS软件中渡槽仿真分析计算模型的建立和实施技术。 4、结合实际工程,对我国南水北调工程中的某预应力渡槽进行了有限元仿真分析,计算分析了各种工况下槽身的应力变形特点,探讨了预应力施加要点和施工期间预应力施加程序的优化,得出了一些有价值的结论。