07.9.21水工鋼閘門(mén)軌道與基礎(chǔ)混凝土接觸壓應(yīng)力研究.doc

07.9.21水工鋼閘門(mén)軌道與基礎(chǔ)混凝土接觸壓應(yīng)力研究 ，水工鋼閘門(mén)軌道與基礎(chǔ)混凝土接觸壓應(yīng)力研究。
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大型水工鋼閘門(mén)軌道與基礎(chǔ)混凝土接觸問(wèn)題分析（導(dǎo)師建議加上大型，說(shuō)這 是特色，但我與好多老師交流時(shí)都說(shuō)加上大型會(huì)限制適用范圍） 白潤(rùn)波 曹平周 曹茂森 摘要：水工鋼閘門(mén)軌道底板與基礎(chǔ)混凝土間接觸力學(xué)行為，是決定軌道和基礎(chǔ)混凝土內(nèi)力、尺寸的關(guān)鍵因素。
然而，現(xiàn)有軌道 －基礎(chǔ)砼接觸問(wèn)題的研究不夠系統(tǒng)深入。
本文以大型平面鋼閘門(mén)輪軌支承體系為對(duì)象，基于三維接觸有限元數(shù)值實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)有 模型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析軌道截面尺寸、基礎(chǔ)混凝土厚度和其強(qiáng)度等級(jí)等對(duì)軌道－基礎(chǔ)砼接觸壓應(yīng)力的影響效應(yīng)。
研究成果揭示 出：1）軌道－基礎(chǔ)砼接觸壓應(yīng)力在軌道長(zhǎng)度、寬度方向上呈現(xiàn)出中間大、兩邊小的二角帽曲面形狀分布形態(tài)；2）軌道后基礎(chǔ)混 凝土厚度取大于2倍軌道高度時(shí)軌道應(yīng)力狀態(tài)已趨于穩(wěn)定，為混凝土厚度取為無(wú)限大對(duì)軌道進(jìn)行分析提供了依據(jù)；3）鑒于壓 應(yīng)力從軌道腹板傳到底板，擴(kuò)散范圍有限，提出tw+3hl為底板寬度的優(yōu)化取值，其可使壓應(yīng)力擴(kuò)散較為充分而又不存在過(guò)多 的小應(yīng)力區(qū)。
此外，考慮軌道高度和軌道底板寬度對(duì)減小混凝土最大壓應(yīng)力的不同貢獻(xiàn)，且計(jì)及混凝土不同彈性模量時(shí)的影 響，提出了計(jì)算軌道底板混凝土承壓應(yīng)力的設(shè)計(jì)建議。
關(guān)鍵詞：壓應(yīng)力；軌道；基礎(chǔ)混凝土；接觸 1引言 滾動(dòng)式支承行走裝置是大型水工鋼閘門(mén)常采用的支承形式，它在保證閘門(mén)正常啟閉運(yùn)行 中發(fā)揮著重要的作用。
其中軌道底板與基礎(chǔ)混凝土間接觸壓應(yīng)力（以下簡(jiǎn)稱軌－砼接觸壓應(yīng) 力）的大小和分布是決定軌道和基礎(chǔ)混凝土內(nèi)力乃至尺寸的關(guān)鍵因素，研究軌－砼接觸壓應(yīng) 力分布規(guī)律，對(duì)合理進(jìn)行軌道和基礎(chǔ)混凝土設(shè)計(jì)具有重要意義。
目前，對(duì)軌－砼接觸壓應(yīng)力的計(jì)算，歸納起來(lái)大致有三種方法。

第一種是基于各種簡(jiǎn)化模 型的解析方法[1- 3]，如倒梁法、Winkler地基上彈性梁法、彈性半空間無(wú)限體上彈性梁法等；
第二種是借助于計(jì) 算機(jī)的數(shù)值解法[4- 5]，如有限元法、有限差分法等；
第三種是針對(duì)具體