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大型钢闸门轨道与混凝土基础接触问题分析被引量：5: 2009年; 水工钢闸门轨道底板与混凝土基础间的接触,是决定轨道和混凝土基础复合系统服役能力的关键.以大型水工钢闸门轮轨支承体系为对象,基于三维接触有限元数值实验和物理模型试验综合分析,探讨轨道截面尺寸、砼基础厚度及砼强度等对轨道-砼基础接触压应力的影响效应.取得研究成果包括:(1)揭示了轨道-砼基础接触压应力在轨道长度、宽度方向上呈现出中部凸起的二角帽形状分布规律;(2)观察到轨道后砼基础厚度取大于2倍轨道高度时轨道应力已趋于稳定,为取混凝土厚度为无限大对轨道进行分析提供了依据;(3)鉴于压应力从轨道腹板传到底板,扩散范围有限,提出tw+3hl为底板宽度的优化取值,可使压应力扩散较为充分而又不存在过多的小应力区.此外,考虑轨道高度和轨道底板宽度对减小混凝土最大压应力的不同贡献,且计及混凝土不同弹性模量时的影响,提出了计算轨道底板混凝土承压应力的设计建议.; 白润波曹平周曹茂森; 关键词：压应力混凝土基础钢闸门

大型水工钢闸门滚轮与轨道表层热处理指标研究被引量：4: 2009年; 采用非线性有限元法研究大型水工钢闸门滚轮与轨道表层热处理指标的确定。提出了滚轮与轨道表层硬度梯度分布的抛物线模型,并建立了材料硬度与弹性模量、屈服强度的关系,来模拟滚轮与轨道内硬化层非均质材质的影响。研究表明:滚轮、轨道的应力状态和变形与滚轮、轨道的硬化层厚度、表面硬度值大小及其硬度匹配呈现动态变化关系,给出了滚轮与轨道硬化层厚度和硬度匹配取值的建议,提出了确定滚轮和轨道热处理指标的方法。; 白润波曹平周曹茂森; 关键词：钢闸门有限元法滚轮

水工钢闸门轨道颈部承压应力影响因素分析: 2007年; 采用有限元法对水工钢闸门工字形截面轨道颈部承压应力的影响因素进行了分析,结果表明,影响颈部承压应力的主要因素为轨道颈部厚度和轨头的惯性矩,轨道高度、基础混凝土厚度等对其影响很小,当轨道长度小于轨道高度的2.5倍时应考虑轨道长度的影响。借助弹性地基梁理论,结合有限元分析结果,拟合出计算水工钢闸门轨道颈部承压应力的公式,并与有关文献的公式进行对比,说明了该公式的合理性。; 白润波曹平周曹茂森陈建锋; 关键词：弹性地基梁

水工钢闸门轮轨接触强度的安定算法分析被引量：2: 2009年; 现行规范中,水工钢闸门轮轨接触强度设计准则凭经验和试验结果给出,而缺乏基于力学分析所建立的理论依据,甚至该准则在应用中存有争议。基于安定极限荷载下限理论探讨轮轨的接触强度问题,建立了自循环—优化安定分析算法,并据其对90个不同状态下的轮轨接触强度进行数值实验分析。结果表明:滚轮与轨道的最大赫兹接触应力与材料屈服强度的比值,并非为通常认为的唯一确定值,而是会受到材料屈服强度、切线模量系数、轮缘宽度和滚轮直径等多因素的影响,其中材料屈服强度的影响最大。这一发现说明规范中取这一比值为定值具有一定的局限性。虽然对于轮压较小、材料屈服强度相对较低的小型水利水电工程,规范规定是安全的;但对于大型水利水电工程,由于轮压较大,滚轮与轨道所用材料屈服强度相对较高,规范的规定偏于不安全。该研究为进一步探讨综合多因素、更具科学性的水工钢闸门轮轨接触强度设计准则,提供了基本力学方面的理论与方法支持。; 白润波曹平周M. S. Cao; 关键词：钢闸门滚轮

水工轨道与基础接触压应力群轮效应分析: 2009年; 采用有限元法分析水工钢闸门在多轮荷载作用下轨道与混凝土基础接触压应力分布,考虑混凝土强度、轨道高度、轨道底板宽度等因素的影响,对双轮和3轮作用情况分别进行了研究。结果表明:轨道与混凝土基础最大接触压应力随滚轮间距的增大而减小;当滚轮间距超过3倍轨道高度时,滚轮的相互作用对其影响很小;滚轮间距小于3倍轨道高度时,需考虑滚轮间的相互影响,对此提出了相应的计算方法。针对混凝土基础的受力特点,对轨道与混凝土基础的最大接触压应力限值问题做了探讨。; 白润波曹平周徐宗美; 关键词：混凝土基础钢闸门

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江苏省研究生培养创新工程项目(CX07B129z)