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灯泡贯流体泵站结构受力分析——南水北调东线工程淮阴三站泵房结构三维有限元静力分析

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第一章绪论

1.1选题背景及意义

1.2国内外泵站工程的发展状况

1.3泵站泵房的主要结构形式

1.4问题的提出

1.5本文的工作

第二章泵房结构的分析方法

2.1框架结构内力计算方法

2.2泵房底板计算方法

2.3有限单元法

2.4空间模型与平面模型的简单比较

2.5几种方法的比较

2.6本章小结

第三章有限元基本原理

3.1有限元基本原理

3.2强化假定应变(EAS)单元模式

3.3杆件与块体结构共同受力的有限元分析方法

3.4渗流场有限元计算方法

3.5薄层单元的应用

3.6本章小结

第四章有限元内力法和截面网格自动生成技术

4.1内力合成的方法

4.2有限元内力法基本原理

4.3指定截面的自动生成及内力合成

4.4本章小结

第五章淮阴三站的受力分析

5.1工程简介

5.2计算模型及单元划分

5.3泵站二维与三维模型的计算结果的比较

5.4泵站的静力计算成果

5.5本章小结

第六章结论与建议

参考文献

致 谢

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摘要

本文以南水北调东线第一期工程淮阴三站为工程背景,建立大型泵站结构的三维数值模型,采用特殊的单元模式,合理模拟大型泵站结构的受力特性。对泵站进行三维有限元静力计算分析,计算中考虑了厂房自重、静水压力、土压力等。给出了泵站在四种工况下出现的最大位移和应力、以及出现的部位。文章对淮阴三站的上游、跨中、下游的三个垂直水流方向的剖面的二维模型与三维模型的计算结果进行分析:①从定性的角度比较两种计算方法所求得的应力和变形的分布规律的异同;②从定量的角度对应力和弯矩进行比较;③比较计算中选择不同位置的计算断面对结果的影响。确定简化平面分析结果与空间有限元分析结果的差异、对于泵站、特别是灯泡式贯流式泵房结构设计的安全和经济具有重要意义,还为后继的六座大型灯泡式贯流泵泵站的结构设计提供指导。

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