高水头水工钢闸门空间结构力学机理及计算图式的研究

摘要

本文对高水头水工钢闸门空间结构力学机理及计算图式进行了研究。主要内容如下： (1)通过对现有的平面体系法的分析总结，指出其不足和有待改进之处之处，同时也对目前存在的一些改进算法进行了分析探讨，指出其优缺点，从而提出平面体系计算方法下一步的研究方向。 (2)通过对深孔钢闸门空间结构力学机理的深入分析，指出现行设计方法不合理的原因，并进行了分析研究。 (3)通过对不同的深孔钢闸门设计方法进行分析总结，提出了较为合理的深孔钢闸门计算简图，对钢闸门的设计有一定的指导意义。 (4)针对两个典型深孔钢闸门实例，利用空间体系法即有限单元法建立其模型，进行了分析和总结，并以有限元法的计算结果为准，对不同计算方法的计算结果进行比较分析。

目录

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声明

第一章概述

1.1闸门的结构特点及发展概况

1.1.1闸门的分类

1.1.2闸门的发展概况

1.1.3闸门的结构特点

1.2闸门的设计方法及发展现状

1.2.1闸门的设计方法

1.2.2发展现状

1.3问题的提出

1.4本文的主要研究内容

第二章平面体系方法

2.1平面钢闸门计算法介绍

2.1.1面板厚度设计

2.1.2次梁设计

2.1.3主梁设计

2.1.4横隔板和门背联结系设计

2.1.5边梁设计

2.2弧形钢闸门计算法介绍

2.2.1主横梁式弧门计算法介绍

2.2.2主纵梁式弧门计算法介绍

2.3双向框架平面简化法

2.4本章小结

第三章空间体系方法

3.1有限单元法的基本原理

3.2有限单元法在水工钢闸门中的应用

3.2.1薄板有限元的计算理论

3.2.2有限单元法的优点

3.3 ANSYS软件介绍

3.3.1 ANSYS软件及其主要功能简介

3.3.2 ANSYS的建模及网格划分

3.4本章小结

第四章深孔钢闸门力学机理及计算方法的研究

4.1深孔钢闸门的力学机理研究

4.1.1传力路径分析

4.1.2荷载分配分析

4.1.3支臂空间分析

4.2深孔钢闸门结构部件计算方法研究

4.2.1深孔平面钢闸门面板梁格系统荷载分析

4.2.2薄壁深梁弯剪耦合应力分布规律的研究

4.2.3弧形钢闸门支臂极限承载力的研究

4.3本章小结

第五章深孔钢闸门计算简图的研究

5.1深孔平面钢闸门的计算简图

5.1.1面板的计算简图

5.1.2次梁的计算简图

5.1.3主横梁的计算简图

5.1.4边梁的计算简图

5.2深孔弧形钢闸门的计算简图

第六章深孔钢闸门实例分析及计算方法评价

6.1深孔平面钢闸门实例分析

6.1.1实例介绍

6.1.2模型建立

6.1.3结果分析

6.2深孔弧形钢闸门实例分析

6.2.1实例介绍

6.2.2模型建立

6.2.3有限元计算结果分析

6.3深孔钢闸门计算方法评价

第七章结论与展望

7.1全文总结

7.2需要进一步探讨的问题

参考文献

附录

致 谢

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