【摘 要】
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随着预应力混凝土技术的不断完善和发展,其应用领域和应用范围不断扩大。无粘结钢绞线由于具有预应力摩擦损失小、不需预留孔道和便于施工安装等优点,在一些应力不太大的圆筒
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随着预应力混凝土技术的不断完善和发展,其应用领域和应用范围不断扩大。无粘结钢绞线由于具有预应力摩擦损失小、不需预留孔道和便于施工安装等优点,在一些应力不太大的圆筒形预应力混凝土结构中得到广泛应用,如水池、煤仓、粮仓等。近年来,有些内水压力较大的水工洞室也采用无粘结环锚预应力混凝土衬砌,如引水隧洞、调压室等。这种结构形式在结构布置、预应力分布、施工操作和工程造价等多方面具有明显的优势和发展前景。但目前此种衬砌有限元分析技术方面的经验是不成熟的,有必要进行这方面的研究工作。本文以山西西龙池工程无粘结预应力混凝土衬砌为例,运用有限元方法对此种衬砌进行了计算分析。主要内容如下:(1)无粘结预应力混凝土衬砌三维有限元模型中锚索预应力的分析计算。把锚索预应力当作外力施加到衬砌模型上,并采用荷载分布系数法考虑锚索预应力的不均匀分布特性。此种计算方法,简化了有限元模型,减少了有限元数量,简单地实现了衬砌中锚索预应力的施加。(2)建立无粘结环锚预应力混凝土衬砌三维有限元模型。小浪底工程衬砌有限元计算在施工,检修,运行均采用同一种计算模型。本文通过进一步研究,讨论分析了影响此种结构三维有限元模型建立的诸多因素。提出了建立此种结构模型的新思路。(3)西龙池工程无粘结环锚预应力混凝土衬砌三维有限元计算分析。本文在小朗底工程三种工况(施工,检修,运行)分析的基础上,补充了三维有限元计算结果分析技术,考虑了两种可能在施工中出现的不利情形,保证工程的安全性和经济性。(4)单排锚具槽布置衬砌有限元计算分析。鉴于双排锚具槽布置衬砌的不足之处,本文提出了单排锚具槽布置方案,并对此种衬砌结构的有限元模型进行了分析计算,得到单排锚具槽衬砌的比较优势。
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