毕业论文中期检查.ppt

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1、毕业论文中期检查报告l题题 目目 南水北调工程某渡槽的力学分析南水北调工程某渡槽的力学分析 l 学学 院院 力学与材料学院力学与材料学院 l 专专 业业 工工 程程 力力 学学 l 班班 级级 力力 学学 3 班班l 姓姓 名名 王王 磊磊 l 学学 号号 1017030325 l 导师姓名导师姓名 陆陆 晓晓 敏敏 l 导师职称导师职称 教教 授授 l 2014年年 4月月 14日日1.项目概况项目概况l1.工程名称：湍河渡槽工程名称：湍河渡槽l2.建设单位：南水北调中线一期工程建设单位：南水北调中线一期工程l3.工程地点：河南省邓州市小王营与冀寨之间工程地点：河南省邓州市小王营与冀寨之间l

2、4.主体跨河渡槽长度：主体跨河渡槽长度：720ml5.建筑物流量：设计流量为建筑物流量：设计流量为350m3/s，加大流量为，加大流量为420m3/sl6.结构形式：结构形式：U型渡槽型渡槽l7.断面布置：三线三槽简支梁型式断面布置：三线三槽简支梁型式l8.槽身尺寸：单槽净宽槽身尺寸：单槽净宽9.00m，净高，净高7.23ml9.最大过水断面面积：最大过水断面面积：51.88 m2l10.过水水深：设计水深过水水深：设计水深5.959m，加大水深，加大水深6.618 ml11.预应力钢筋：采用预应力钢筋：采用1860级级15.2高强低松弛钢绞线高强低松弛钢绞线l12.槽身混凝土强度等级：槽身混

3、凝土强度等级：C502.工作内容工作内容l1）材料力学方法）材料力学方法 将渡槽简化为简支梁，按材料力学方法计算渡槽横截面上的最将渡槽简化为简支梁，按材料力学方法计算渡槽横截面上的最大正应力。自重和水压为横向荷载，预应力纵向筋按偏心受压大正应力。自重和水压为横向荷载，预应力纵向筋按偏心受压分析。分析。l2）结构力学方法）结构力学方法 渡槽环向应力采用结构力学方法计算，将单位长度的渡槽简化渡槽环向应力采用结构力学方法计算，将单位长度的渡槽简化为超静定刚架，考虑自重和内压计算槽壁应力，环向预应力按为超静定刚架，考虑自重和内压计算槽壁应力，环向预应力按材料力学偏心受压分析，最后通过叠加得到槽壁环向应

4、力。材料力学偏心受压分析，最后通过叠加得到槽壁环向应力。l3）有限单元法）有限单元法 将结构剖分成实体单元，考虑自重、内水压、预应力荷载，利将结构剖分成实体单元，考虑自重、内水压、预应力荷载，利用用abaqus软件计算渡槽的应力，校核渡槽的强度软件计算渡槽的应力，校核渡槽的强度.3.已完成工作已完成工作（1）材料力学方法材料力学方法 材料力学应力分析的基本理论材料力学应力分析的基本理论 对于跨宽比大于对于跨宽比大于0.4的梁式渡槽槽身，可按梁理论进行计算，即的梁式渡槽槽身，可按梁理论进行计算，即沿渡槽水流方向按简支梁计算纵向内力。纵向计算中，作用于槽沿渡槽水流方向按简支梁计算纵向内力。纵向计算

5、中，作用于槽身的荷载一般按均匀荷载身的荷载一般按均匀荷载q考虑，包括槽身重力（栏杆等小量集考虑，包括槽身重力（栏杆等小量集中荷载也换算为均匀分布的）、槽中水重及人群荷载等中荷载也换算为均匀分布的）、槽中水重及人群荷载等。3.已完成工作已完成工作 对于对于U型槽，槽身纵向剪力型槽，槽身纵向剪力Q和弯矩和弯矩M的的计算公式计算公式：简支梁简支梁:渡槽槽壳横截面几何力学参数计算公式：渡槽槽壳横截面几何力学参数计算公式：横断面总面积横断面总面积 3.已完成工作已完成工作形心轴到圆心轴的距离形心轴到圆心轴的距离:形心轴距离槽顶的距离形心轴距离槽顶的距离:形心轴距离槽底的距离形心轴距离槽底的距离:截面对形

6、心轴的惯性矩截面对形心轴的惯性矩:3.已完成工作已完成工作受拉区对截面形心轴的静面矩受拉区对截面形心轴的静面矩 其中其中 （2-9）以后，即可按下式计算受拉区的总拉力以后，即可按下式计算受拉区的总拉力 式中：式中：M为纵向梁的弯矩为纵向梁的弯矩 跨中截面圆弧段纵向正应力：跨中截面圆弧段纵向正应力：3.已完成工作已完成工作（2）结构力学法）结构力学法 对对U型槽进行横向结构计算时，沿槽长切取型槽进行横向结构计算时，沿槽长切取1.0m槽身作为脱离体槽身作为脱离体按平面问题求解横向应力。作用于单位脱离体上的荷载有水重、按平面问题求解横向应力。作用于单位脱离体上的荷载有水重、自重、人群荷载等，这些向下

7、的荷载与脱离体两侧截面上的剪力自重、人群荷载等，这些向下的荷载与脱离体两侧截面上的剪力差维持平衡。因结构与荷载对称，可以取一半计算。差维持平衡。因结构与荷载对称，可以取一半计算。槽身设有拉杆，认为拉杆与槽壁是铰接的，可简化为一次超静定槽身设有拉杆，认为拉杆与槽壁是铰接的，可简化为一次超静定结构，可用结构力学中力法求解多余未知力。作用在脱离体上的结构，可用结构力学中力法求解多余未知力。作用在脱离体上的力分别有：力分别有：作用在槽顶的集中力（包括槽壳顶部加厚部分的自作用在槽顶的集中力（包括槽壳顶部加厚部分的自重、拉杆自重）；重、拉杆自重）；槽顶集中力由实际位置平移到槽壳直段顶部槽顶集中力由实际位置

8、平移到槽壳直段顶部中点计算时所产生的附加弯矩；中点计算时所产生的附加弯矩；分布于槽壳截面上的剪力，按分布于槽壳截面上的剪力，按沿槽壳厚度中心线的切线方向作用计算；沿槽壳厚度中心线的切线方向作用计算；直段顶部加大部分剪直段顶部加大部分剪力，加大部分以下的直段剪力，力，加大部分以下的直段剪力，T为直段上的总剪力。为直段上的总剪力。3.已完成工作已完成工作 多余未知力多余未知力计算计算由力法可得由力法可得3.已完成工作已完成工作xzy 有限元计算模型4.下一步工作下一步工作（1）对结构力学法中的环向预应力进行下一步的计算。）对结构力学法中的环向预应力进行下一步的计算。（2）对已经建好的模型进行自重、内水压、预应力的加载）对已经建好的模型进行自重、内水压、预应力的加载 计算渡计算渡 槽的应力，校核渡槽的强度。槽的应力，校核渡槽的强度。（3）总结分析最后的成果。）总结分析最后的成果。谢谢！