水闸整体结构设计方法研究及空箱挡土墙的应用

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将水闸的底板、闸墩和地基作为一个整体,建立了水闸整体有限元结构计算模型,这种模型可以有效地考虑闸墩、底板和地基的相互作用,可以方便地处理各种复杂的几何条件、物理条件和荷载条件,其计算结果是可信的。在论文中,建立了将水闸的底板、闸墩、工作桥和地基作为整体考虑的水闸整体有限元结构计算模型,将计算结果同不考虑工作桥的水闸整体有限元结构模型的计算结果进行比较,得出考虑工作桥的影响,可以改善底板的内力分布,可以有效地增加闸室的横向刚度。考虑边墩承受较大的横向土压力,当边墩直接与两岸连接时,则由于边墩与闸身地基的荷载相差悬殊,可能产生不均匀沉降,影响闸门启闭,在底板内引起较大的内力,甚至产生裂缝。此时在水闸闸室与两岸的连接段中设置空箱挡土墙,建立不设置空箱挡土墙和设置空箱挡土墙的水闸整体有限元结构计算模型,比较两个模型的计算结果,得出如下结论:这种连接型式可以减小边墩和底板的内力,同时还可以使作用在地基上的荷载从较轻的闸室向较重的两岸过渡,减小不均匀沉降。
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