基于ANSYS对丰满水电站重建工程溢流坝预应力闸墩优化方案的研究.pdf

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1、水利水电技术第47卷2016年第6期基于ANSYS对丰满水电站重建工程溢流坝预应力闻墩优化方案的研究顾滨，王关懿，宗原，石亮亮，王娜(中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林长春130021)摘要：应用大型结构计算软件ANSYS，对丰满重建工程溢流坝预应力闸墩进行三维有限元模拟计算与分析。通过从锚索吨位、次锚索位置、空腔措施、锚块尺寸以及锚块底部与闸墩接触方式等方面开展研究，对预应力闸墩进行优化分析，从而改善闸墩的受力状态，提高预应力效果。同时为有关预应力闸墩研究提供了参考依据。关键词：丰满水电站重建工程；预应力闸墩；三维有限元分析；优化分析doi：10．13928／j

2、．cnki．wrahe．2016．06．020中图分类号：TV642．3文献标识码：B文章编号：1000-0860(2016)06-0080—05ANSYS-basedstudyonoptimalschemeforprestressedpierofoverflowdamforFengmanHydropowerStationReconstructionProjectGUBin，WANGMeiyi，ZONGYuan，SHILiangliang，WANGNa(ChinaWaterNortheasternInvestigationDesignResearchCo．，Ltd．，

3、Changchun130021，Jilin，China)Abstract：WithlargestructuralealenlationsoftwareANSYS，the3一DFEMsimulativeealculationandanalysisaremadeontheprestressedpieroftheoverflowdamforFengmanhydropowerStationReconstructionProject．Throughthestudiescarriedoutintheaspectsofthemainanchorcabletonnage，thesec

4、ondaryanchorcableposition，thecavityarrangement，theanchorblocksize，themodeofthecontactbetweenboththebottomoftheanchorblockandthepier，etc．，aoptimizedanalysisismadontheprestressedpier，andthennotonlythestressstateofthepierisimproved，butitsprestressedeffectisalsoenhanced．Mean。while，areferenc

5、ebasisislaidfortherelevantstudyonprestressedpieraswell．Keywords：FengmanhydropowerStationReconstructionProject；prestressedpier；3一Dfiniteelementanalysis；optimizationa—nalysis1工程简介丰满重建工程位于吉林省吉林市第二松花江干流上，该电站枢纽工程以发电为主，兼有防洪、灌溉、城市及工业供水、养殖和旅游等综合利用。本工程为I等大(1)型工程，大坝设计洪水标准为500年一遇，校核洪水位为10000年一遇。水库

6、正常蓄水位为263．50m，总库容103亿In3，水电站装机容量为l480MW。该溢流坝为碾压混凝土重力坝，设计洪水位268．20In，正常蓄水位263．50In，弧形工作支铰高固程256．00In，其单侧弧门推力为18000kN，中墩最大弧门推力为36000kN。普通拉筋难以满足闸墩的限裂要求，因此采用预应力混凝土闸墩。1J。闸墩厚度为4．0In，尾部采用预应力混凝土锚块结构，如图1所示。闸墩内部和锚块部位预应力锚索布置分主锚索和次锚索，如图2和图3所示。预应力主锚索共布设16根，闸墩每侧布置l排主锚束，每排8层，每层间距0．5m。次锚索垂直于主锚索布置，水平次收稿

7、日期：2016—04．03作者简介：顾滨(1983一)，男，工程师。WaterResourcesandHydwpowerEngineeringVol47No．6锚索共布置3列，每列5根，共计15根。第1列次锚束距离锚块上游边缘1．1m，第2列次锚束距离锚块上游边缘2．4m，第3列次锚束距离锚块上游边缘3．21'1"Io图1溢流坝预应力闸墩立面示意(单位：111)2计算模型2．1模型建立预应力闸墩模型建立时，沿横河向取中墩堰体两侧各一半进行建模。为了模拟溢流堰体、闸墩、弧门支撑锚块和预应力锚索耦合作用下的闸墩结构整体复杂受力和变形特征，单元剖分中，将锚