二建水利复习：软土地基水闸结构设计方法分析研究

  导语：建设工程教育网是国内超大型的工程类远程教育基地，凭借其多年辅导经验，聘请国内权威考试辅导专家，依托专业、庞大的教学服务团队，采用高清课件、移动课堂等先进教育学生的方式，强力推出二级建造师等

  1、半解析法。在一般的水闸结构设计中．能够使用截条法．将水闸结构简化为弹性地基上的平面框架结构．采用半解析法进行计算。该法将上部杆系结构和平面地基看成两个子结构．用刚性链杆代替底梁和地基之间的联系．用杆系有限单元法求解上部结构底梁的单位位移．用解析法求解各种平面地基模型的单位沉陷系数．根据底梁和地基接触面间的变形协调和整体平衡条件、建立求解地基反力的混合法典型方程．据此求出地基反力，再根据叠加原理．用有限单元法求解整个结构的位移和内力。在地基模型的实际应用中．一定要注意其应用场景范围．应该依据不同的地质条件选用。理论计算和现场测量表明．文克尔地基模型适用于地基可压缩土层与基础水平尺寸之比H／L0．25的情况。半无限大弹性地基模型适用于地基肌1．5的土层．而在正常的情况下都属于有限深地基模型和多层地基模型对于复杂的地基条件或做加固后的地基一般要采用空间存在限制元法进行计算。平面水闸结构计算的半解析法充分的利用了数值法和解析法的优点，可以轻松又有效的考虑水闸闸墩、底板和地基的相互作用．适合于各种软土地基上不同形式的水闸结构．可以方便的求出水闸设计时所关心的地基反力、结构的位移、轴力、剪力和弯矩，其计算结果能直接用于结构配筋。

  2、有限元法。有限元法是一种可拿来求解复杂工程问题的近似解的方法该法在解决不一样的应用科学和工程问题中的潜力逐渐被人们所认识．经过多年的发展，有限元法得到发展和完善．它被认为是有效求解各种实际问题的最好方法之一，在水利水电工程中有限元方法也得到了广泛的应用。有限元法的基本思想是用一个简单问题代替复杂问题后再求解，由于在求解中实际问题己经被较简单的问题所替代。因此，只能求出近似解．而不是准确解。有限元法通常能够最终靠多花费一些计算工作量来改善或改进近似解在有限元法中，把求解域看成是由许多被称为有限元的小的互连子域组成的在有限元法中把结构近似分成若干元件．先对每一个元件或单元假定一个合适的近似解．然后推导结构总的平衡条件。满足这些条件。就能够获得位移和应力的近似解在有限元法中，把真实连续介质或物体表示为一些小部分的集合这些单元可认为是在节点处彼此连接的。这些节点通常是位于单元的边界上。并认为相邻单元就是在这些边界上与它相连接的由于不知道介质内部的场变量真实的变化．因此．我们假设有限元内场变量的变化可以用一种简单的函数来近似表示．这些近似函数可由场变量在节点处的值确定。当对整个连续介质写出场方程组时新的未知量就是场变量的节点值．求解方程．得到场变量的节点值。一旦知道了这些节点值则可由近似函数确定整个单元集合体的场变量。