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放水塔作为一种高耸单薄的箱式结构,其结构的抗震性能是一个关键问题。由于其结构型式复杂且处于内外水体包围中,它的安全性对整个引水、泄水系统的安全起着举足轻重的作用。本文对实际工程放水塔的设计进行了具体的计算研究,采用大型有限元软件ANSYS对高耸放水塔整体结构进行静、动力分析,评价了实际工程放水塔结构的抗震能力。本文所研究的主要成果如下:
首先,根据已建工程经验总结,塔顶最大位移值均在合理数值范围内,且工作闸门槽和检修闸门槽在各个工况作用下顺河向位移变化不大,不会影响闸门的正常开启。
其次,塔体结构在静力荷载作用下,工作门井内侧(流道内侧)部位出现较大拉应力,其值未超过混凝土的静态设计抗拉强度;塔体结构在地震荷载作用下,最大拉应力值出现在顺河向地震激励下工作门井内侧,超过混凝土动态抗拉强度设计值,需配置钢筋以限制混凝土裂缝开展宽度,且在横河向地震激励下流道外侧底部也出现较大拉应力;对比工况计算结果得知导致较大拉应力的主要荷载为外水压力,通过分析得出增加闸室侧墙厚度的方式可有效降低侧墙的主拉应力值;配筋计算按控制工况(地震工况)进行,配筋计算结果与实际工程对比表明,实际工程设计配筋满足要求,表明该工程在各种工况下运行其结构满足安全要求。
本文的工作紧密结合实际工程,以具体工程为实例,其研究成果对设计具有指导和参考作用。