空箱扶壁式高大翼墙结构设计与数值模拟

摘要

翼墙是水利工程中的重要构筑物，除了支撑填土和维持土体平衡以外，还与所属的水工结构共同承担防洪、供水及灌溉等任务。目前常规高度翼墙的设计理论已经比较成熟，但对于高度超限的土基上的翼墙,国内对其研究很少，还没有一个通用的设计方法可供执行。因此，深入研究超高翼墙的设计方法，根据实际情况确定翼墙的方案选型具有十分重要理论意义和工程应用价值。主要内容包括：
　　（1）给出了目前工程中常用的翼墙结构型式以及高翼墙结构设计中遇到的关键性问题，提出高翼墙的设计包含两种设计思路，即单一式翼墙设计和组合式翼墙设计。
　　（2）以某实际工程为例，进行了空箱扶壁式组合翼墙方案的设计，针对本工程的实际情况，优化空箱扶壁式组合翼墙的尺寸，对翼墙进行了抗滑移稳定计算、地基承载力验算及抗倾覆稳定计算，并针对地基承载力不足的问题进行地基处理。
　　（3）针对所设计的空箱扶壁式组合翼墙方案，基于 Ansys对翼墙在工作荷载作用下的应力及位移进行了分析，并与理论计算结果进行对比，验证了本工程所采用的方案的可信性，最后根据模拟分析的结果，提出设计与施工处理措施。
　　（4）对所设计的空箱扶壁式翼墙方案进行了动力分析，采用模态分析与动力反应谱法结合的方法，得到了翼墙的自振特性和水平地震作用下的动力响应，并进行了在设计水位下结构抗震性能的分析。

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第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要内容

第2章 翼墙结构设计方法

2.1 翼墙的型式

2.2 常规翼墙设计

2.3 高翼墙的设计

2.4 高翼墙设计的应用

2.5 本章小结

第3章 空箱扶壁式高大翼墙结构设计

3.1 工程概况

3.2 翼墙的设计标准

3.3 翼墙的设计

3.4 翼墙稳定性评价

3.5 地基处理

3.6 抗冻设计

3.7 本章小结

第4章 空箱扶壁式高大翼墙静力分析

4.1 翼墙几何模型

4.2 地基及填土本构关系

4.3 有限元模型的建立

4.4 静力分析

4.5 本章小结

第5章 空箱扶壁式高大翼墙动力分析

5.1 计算模型及参数

5.2 模态分析

5.3 基于反应谱法的抗震性能分析

5.4 基于时程分析法的抗震性能分析

5.5 本章小结

结论

参考文献

致谢