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1绪论1

1.1 前言1

1.2 倒虹吸2

1.3 倒虹吸的应用与发展2

1.3.1 国内倒虹吸应用实例2

1.3.2 国外倒虹吸应用实例3

1.4 倒虹吸结构形式4

1.4.1 倒虹吸管横断面形式4

1.4.2 材料选择5

1.5 倒虹吸管结构计算方法6

2结构仿真分析与有限元基本理论8

2.1 结构仿真技术8

2.1.1 结构仿真技术的发展8

2.1.2 结构仿真分析的目标9

2.1.3 结构仿真分析的实现9

2.2 有限元法11

2.2.1 有限元法的发展11

2.2.2 有限元法分析计算的过程12

2.2.3 有限元法的基本思想13

2.2.4 ANSYS软件介绍13

3倒虹吸工程概况与有限元模型15

3.1 工程概况15

3.2 计算标准与原则15

3.2.1 承载能力极限状态设计验算15

3.2.2 正常使用极限状态验算16

3.3 倒虹吸三维有限元模型16

3.4 荷载标准18

3.5 河床段倒虹吸计算工况20

3.5.1 工况一20

3.5.2 工况二21

3.5.3 工况三22

3.5.4 工况四22

3.5.5 工况五23

3.5.6 工况六24

3.5.7 工况七24

3.5.8 工况八25

3.5.9 工况九26

4河床段管身结构分析28

4.1 工况一28

4.1.1 横向应力Sx28

4.1.2 竖向应力Sy30

4.2 工况二31

4.2.1 横向应力Sx31

4.2.2 竖向应力Sy34

4.3 工况三35

4.3.1 横向应力Sx35

4.3.2 竖向应力Sy37

4.4 工况四38

4.4.1 横向应力Sx38

4.4.2 竖向应力Sy40

4.5 工况五41

4.5.1 横向应力Sx41

4.5.2 竖向应力Sy43

4.6 工况六45

4.6.1 横向应力Sx45

4.6.2 竖向应力Sy47

4.7 工况七48

4.7.1 横向应力Sx48

4.7.2 竖向应力Sy50

4.8 工况八52

4.8.1 横向应力Sx52

4.8.2 竖向应力Sy54

4.9 工况九55

4.9.1 横向应力Sx55

4.9.2 竖向应力Sy58

4.10 小结59

5河床段倒虹吸结构温度影响分析60

5.1 横向应力Sx60

5.1.1 顶板60

5.1.2 底板67

5.2 竖向应力Sy73

5.2.1 竖墙外侧73

5.2.2 竖墙内侧77

6河堤段倒虹吸三维有限元模型81

6.1 河堤段倒虹吸计算模型81

6.2 河堤段倒虹吸计算工况83

6.2.1 工况一83

6.2.2 工况二84

6.2.3 工况三84

6.2.4 工况四85

6.2.5 工况五86

6.2.6 工况六87

6.2.7 工况七88

6.2.8 工况八89

6.2.9 工况九89

7河堤段倒虹吸结构分析91

7.1 工况一91

7.1.1 横向应力Sx91

7.1.2 竖向应力Sy93

7.2 工况二94

7.2.1 横向应力Sx94

7.2.2 竖向应力Sy97

7.3 工况三98

7.3.1 横向应力Sx98

7.3.2 竖向应力Sy100

7.4 工况四101

7.4.1 横向应力Sx101

7.4.2 竖向应力Sy104

7.5 工况五105

7.5.1 横向应力Sx105

7.5.2 竖向应力Sy107

7.6 工况六108

7.6.1 横向应力Sx108

7.6.2 竖向应力Sy110

7.7 工况七112

7.7.1 横向应力Sx112

7.7.2 竖向应力Sy114

7.8 工况八115

7.8.1 横向应力Sx115

7.8.2 竖向应力Sy118

7.9 工况九119

7.9.1 横向应力Sx119

7.9.2 竖向应力Sy121

7.10 小结122

8河堤段倒虹吸结构温度影响分析123

8.1 横向应力Sx123

8.1.1 顶板123

8.1.2 底板130

8.2 竖向应力Sy136

8.2.1 竖墙外侧136

8.2.2 竖墙内侧140

9结论144

参考文献145