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太浦河泵站底板结构有限元计算与原型观测分析

摘要:本文通过对太浦河泵站底板、顶板和地基进行整体三维有限元 分析 ,全面掌握结构的应力和变形情况,据此指导结构的布置和配筋。通过对泵站进行原型观测和分析,验证 计算 结果的合理性,并对泵站结构功能的安全性做出评价。

关键词:太浦河泵站 底板 流道 有限元分析 原型观测

1 概述

太浦河泵站主泵房采用堤身式布置,安装有6台斜15轴伸泵,泵站设计总流量为3003/s。为满足伸缩缝的设置要求,采用二机一缝的布置方式,因此泵房共分三块底板,单块底板顺水流方向长40.45,宽22.5,厚2,流道顶板顶厚约1.2。因泵房基础应力大于其持力土层的地基承载力,经对地基处理方案进行技术 经济 综合比选后,采用水泥土搅拌桩复合地基加固方案进行地基处理。主泵房北端布置安装间,南端布置35kV变电站。

太浦河泵站主泵房底板在整个泵房中占有重要地位,且底板平面尺寸大,布置和地基条件复杂,在类似工程建设或运行中,流道顶板均出现裂缝或漏水等现象。为保证太浦河泵站设计的正确合理,防止泵房底板、流道顶板等出现裂缝,设计委托河海大学力学 研究 所对泵房底板和流道进行了整体三维有限元分析,通过计算了解泵房底板和流道的应力和变形的大小和分布,指导相应部位的布置和配筋。同时为验证计算结果的合理性,对泵房底板和流道进行了原型观测设计和研究。

2 计算模型


为正确模拟的受力变形情况,计算模型考虑了地基-底板和底板-顶板的整体变形和变形连续的条件,计算模型取高程1.45以下的流道、底板和地基进行整体三维有限元计算。采用空间协调等参单元对空间任意地基进行离散,上部则采用能够较好反映弯曲变形性能的空间非协调单元进行离散,运用空间组合有限元法求出任意点的应力。地基计算深度取48,泵房上、下游各取20,有限元模型见图1。 各分区材料的主要计

图1 有限元模型

作者简介:孙卫岳(1965-),男(汉族),江苏苏州人,工学士,高级工程师,从事建筑物设计与工程管理

算参数见表1。

表1 各分区材料主要计算参数

分区

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太浦河泵站底板结构有限元计算与原型观测分析

摘要:本文通过对太浦河泵站底板、顶板和地基进行整体三维有限元 分析 ,全面掌握结构的应力和变形情况,据此指导结构的布置和配筋。通过对泵站进行原型观测和分析,验证 计算 结果的合理性,并对泵站结构功能的安全性做出评价。 关键词:太浦河泵站 底板 流
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