船塢滲流與塢室底板的有限元分析.pdf

1、在江邊修建的干船塢，由于周邊的地下水位和江水位較高，用排水減壓系統(tǒng)降低地下水位后，船塢底板與四周岸邊必然產(chǎn)生較大的水位差和形成較大的水力坡降，同時(shí)土體中的滲流對(duì)底板產(chǎn)生揚(yáng)壓力的作用；當(dāng)?shù)叵陆Y(jié)構(gòu)的自重小于揚(yáng)壓力時(shí)會(huì)產(chǎn)生地下結(jié)構(gòu)的上拱、底板開(kāi)裂、整體失穩(wěn)等事故。因此船塢的滲流及塢室底板的分析有著非常重要的工程意義。基于此，本文重點(diǎn)對(duì)船塢滲流及其滲流作用下的塢室底板進(jìn)行有限元分析，主要研究?jī)?nèi)容有： 根據(jù)溫度場(chǎng)與滲流場(chǎng)原理的相似性，利用

2、有限元軟件ADINA的溫度場(chǎng)模塊模擬滲流問(wèn)題，對(duì)船塢上游不同作用水頭情況進(jìn)行了有限元滲流分析。結(jié)果表明，排水溝及防滲墻的設(shè)置大大減小了船塢底板下的滲透水頭，但是船塢底板仍受到較大的揚(yáng)壓力作用；各個(gè)土層滲透系數(shù)的不同，導(dǎo)致其滲透速度也不相同，滲透系數(shù)較大，滲透速度也較大；反濾層四周設(shè)置排水溝，在反濾層出口處的滲流速度最大；根據(jù)滲流速度可求得滲流量，為排水設(shè)施的選擇提供依據(jù)。 運(yùn)用有限元軟件ADINA提供的劍橋模型模擬底板周?chē)耐馏w

3、，對(duì)船塢空塢有船、空塢無(wú)船兩種情況下不同厚度的塢室底板進(jìn)行有限元結(jié)構(gòu)分析。結(jié)果表明，不同厚度底板在外荷載相同的情況下位移趨勢(shì)是一樣的；底板在自重小于滲透壓力的情況下會(huì)向上彎曲；底板的位移及應(yīng)力在船荷載施加處最大。 本文應(yīng)用均質(zhì)土壩的甘油滲流試驗(yàn)結(jié)果與軟件計(jì)算的滲流結(jié)果相比較，從比較結(jié)果看兩者存在誤差，但滿(mǎn)足精度要求，從而驗(yàn)證了用軟件溫度場(chǎng)計(jì)算滲流是可靠的；用彈性地基梁法計(jì)算塢室底板的正應(yīng)力值與軟件模擬的結(jié)果進(jìn)行比較，得出兩種方法