高震区软岩埋深对进水塔稳定性影响的研究

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我国西北地区干旱少雨,修建水利设施可将水资源相对丰沛、水质优良的水资源调入水资源相对贫瘠地区,可解决该地区居民的饮用水源,改善当地群众的生活条件,保障城乡供水安全,提高生活水平,对促进当地经济社会进一步发展、民族团结和社会稳定具有重要的作用。  中庄水库为解决该地区城乡饮水安全的水源工程,进水塔是该水源工程的首部建筑物,确保塔体质量至关重要。这使得高震区结构整体稳定性能的分析和计算要求愈来愈高,尤其是关系到人民的饮水安全问题,所以要更加注重此类结构的整体稳定性的分析与研究。  保证一定的埋深是进水塔结构稳定和安全的保证,进水塔结构的埋深可以增加地上结构的刚度,减少结构自震周期和位移,对抗震有利。本次通过改变不同的埋深研究了砂质泥岩地区的进水塔结构的稳定性。针对不同的进水塔埋深方案,借助ABAQUS软件,首先采用振型分解反应谱法求取在地震作用下进水塔结构的动力响应,根据求得的动应力和其它静载作用时的应力成果对进水塔结构进行稳定性分析。分析比较了塔体结构的抗滑稳定性、抗倾覆稳定性、抗浮稳定性以及塔基应力。然后采用接触约束对进水塔进行分析,并和Tie约束计算结果进行比较。根据计算结果对进水塔进行评价,然后对工程实例进行有限元分析,通过改变基础形式对进水塔结构进行优化分析,共分析了扩大基础、倒锥式等五种不同的方案。研究结果表明,改变基础形式后可以很好地改变塔基应力,使得在砂质泥岩地质条件下地基承载力满足规范要求。最后采取时程分析法对外伸2m方案进行动力响应分析,并重点分析了塔体动位移与应力。
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