论文摘要
升船机作为三峡水利枢纽的永久通航设施之一，具有提升重量大，提升高度高，上游水位变幅大，下游通航水位变率快的特点，其技术难度和规模之大居世界之最。因此，为确保升船机的安全运行，对其安全保障装置中的长螺母柱结构的传力机理进行计算分析，是十分重要而且必要的。本文提出了圆弧形钢筋的单元信息自动生成技术，并在原来程序中添加了直钢筋与圆弧形钢筋的分离式与组合式单元信息生成计算模块。在此基础上，应用所编程序对三峡升船机长螺母柱结构的传力机理进行了研究，重点分析了各荷载分量、短头螺栓直径、预应力锚索吨位及布置形式对长螺母柱结构受力状况的影响，主要成果有：(1)竖直方向荷载是引起混凝土主拉应力、过缝钢筋最大拉应力及短头螺栓最大剪力的主要因素，该荷载使得结构呈下部大上部小的变形。(2)短头螺栓直径的变化对于混凝土、钢支架、过缝钢筋及预应力锚索等应力的影响不大，但直径的增大可增加短头螺栓的安全系数，对结构有利。(3)预应力锚索的吨位及布置形式的变化对螺母柱结构受力状况的影响很小，竖直方向荷载的偏心力主要由钢支架底部以及短头螺栓的水平向剪力承担，而并非是原设计预想中的预应力锚索。(4)当螺母柱降温时，灌浆缝主拉应力变小，主压应力变大，降温对灌浆缝的应力状态是有利的。(5)螺母柱的原设计满足要求，但是90m高程以上的短头螺栓的设计直径偏大，安全系数有较大富余，从节省材料的角度考虑，建议对90m高程以上的螺母柱采用20mm直径的短头螺栓。
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