交叉施工缝对混凝土结构整体性影响的研究-中国科技论文在线.PDFVIP

1997 年第 3 期　 水　力　发　电 19 交叉施工缝对混凝土结构整体性影响的研究 张燎军　傅作新　　　　　　　钮新强　　　 (河海大学, 南京, 210098) 　 (长江水利委员会, 武汉, 430010) 摘　要　为了求解带有交叉施工缝的大体积混凝土结构的应力分析问题, 导出了能够反映不同类型施工缝传力 特征的物理方程式, 提出了以空间接触面单元为基础的 “变增量有哪些信誉好的足球投注网站法”迭代方案。所提出的分析方案能够考虑 接缝面上不同方向的抗剪能力, 考虑缝隙随接缝位置、高程和荷载施加而变化的情况以及不同接缝间的相互影 响。文中提供的两个算例表明, 该分析方案能够正确有效地解决带交叉施工 缝的大体积混凝土结构分析问题。 关键词　键槽　混凝土结构　交叉施工缝　结构分析　接缝间隙 触问题。下面具体介绍该分析方案。 1　概　述 2 1　接缝面的数学模型 在大型水利工程的设计和施工中, 为了减轻浇 目前, 水工大体积混凝土结构的设计施工中, 施 筑强度、降低温度应力, 经常采用柱状浇筑方法, 将 工缝绝大部分为平直缝 (包括: 等间隙缝和V 形 结构用纵缝和横缝分割成若干柱状块。各柱状块间 ) 缝 和带键槽的齿形缝。平直缝可作为键槽缝的一 以及相邻结构间存在各种接缝, 某些缝面上尚设置 种特殊形式来考虑。 了不同方向的键槽。这些纵横交叉、性质各异的施 通常求解弹性接触问题的计算模型大致可分为 工缝的存在, 不但削弱了结构的整体性, 对结构的 两种类型: 刚度和强度带来不利影响, 也大大增加了结构应力 ( 1) 部分传剪模型。这种模型假设接缝闭合时 分析工作的难度。 能传递压力和不超过摩擦力的剪力, 接缝张开时不 从水工结构力学的角度来看, 上述一类结构的 能传递拉力和剪力。为了考虑键槽作用, 上述第一 应力分析属于空间接触问题。当各缝面上存在各种 点假设有时可改为 “接缝闭合时能传递压力和剪 键槽时, 问题的正确求解十分困难。通常用于平直缝 力”。 的“部分传剪模型”和“完全传剪模型”都不能正确描 (2) 完全传剪模型。此模型假设接缝传递压力 述带有键槽的空间接触问题。通过研究, 我们拟出了 和拉力的能力与部分传剪模型相同, 但认为接缝闭 能够反映接缝上键槽几何特点和传力能力的“键槽 合或张开时都能够传递剪力。 传剪模型”, 并提出了可以保证计算过程稳定和收敛 显然, 第 1 个模型对键槽传剪能力的估计是偏 的“变增量有哪些信誉好的足球投注网站法”。通过算例考证, 该方法能够很好 低的, 第 2 个模型的估计则偏高。为了建立合理的 地反映接缝上键槽的特征及对结构的影响, 从而为 键槽计算模型, 我们先对键槽工作特点作一些简要 解决复杂水工结构中的空间接触问题提供了有效的 的讨论。 工具。我们曾将该方法应用于三峡工程升船机上闸 图 1 所示的梯形键槽, 表示键槽的斜面夹角。 首的初设方案中, 分析结构各纵横缝的开合状态, 各 设键槽法向初始间隙为 , 则键