【摘 要】
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巨型直埋式蜗壳结构受力水平较高,地下厂房中蜗壳外围混凝土结构厚度相对较薄,边界条件复杂.本文结合溪洛渡水电站,探讨边界条件对地下厂房直埋式蜗壳受力的影响.计算时,考虑了围岩与混凝土完全黏结、机组之间分缝进行平缝灌浆、机组之间分缝设置键槽并进行灌浆三种边界条件的影响.计算结果表明,加强上下游围岩对蜗壳结构的约束作用,蜗壳外围混凝土的损伤范围和损伤程度大幅减小,钢衬和钢筋应力有所降低,蜗壳结构变位有所
【机 构】
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中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司,四川 成都 610072 武汉大学 水资源与水电工程科学国
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巨型直埋式蜗壳结构受力水平较高,地下厂房中蜗壳外围混凝土结构厚度相对较薄,边界条件复杂.本文结合溪洛渡水电站,探讨边界条件对地下厂房直埋式蜗壳受力的影响.计算时,考虑了围岩与混凝土完全黏结、机组之间分缝进行平缝灌浆、机组之间分缝设置键槽并进行灌浆三种边界条件的影响.计算结果表明,加强上下游围岩对蜗壳结构的约束作用,蜗壳外围混凝土的损伤范围和损伤程度大幅减小,钢衬和钢筋应力有所降低,蜗壳结构变位有所减小;在机组之间分缝处进行平缝灌浆或设键槽并灌浆,减小了直管段腰部损伤区、直管段外层钢筋应力;通过挖掘边界条件潜力,改善了直埋式蜗壳结构的受力条件.
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结合Rudbar水电站的实际情况,运用ANSYS进行三维有限元分析,对不同方案对比分析选出最优方案,并对最优方案的不同工况进行计算,以研究取消厂前伸缩节的可行性.计算结果表明,用垫层管代替伸缩节并采取一定工程措施可以满足结构应力和位移要求,达到节约工程投资等目的.
水电站月牙肋钢岔管具有受力条件好、水流平顺、水头损失小等优点,得到了广泛的应用,但月牙肋钢岔管体形复杂,给其优化设计带来很大的工作量,因此实现月牙肋钢岔管的快速设计以提高工作效率具有重要的现实意义.二次开发是软件用户化的重要手段,本文利用基于Automation API的CATIA二次开发技术,开发出了月牙肋钢岔管三维辅助设计系统,可以快速完成月牙肋钢岔管的体形设计、有限元网格剖分、管节展开计算等
目前水电站地下气垫式调压室闭气型式一般采用围岩闭气、水幕闭气和罩式闭气,这三种闭气型式对调压室位置区域地形、地质条件要求较高,为增加地下气垫式调压室位置选择的灵活性,首次提出了钢管闲气型式.本文主要介绍四川省某水电站气垫式调压室闭气型式的应用,该电站气室区域地形单薄,其设置条件不满足规范要求,拟采用钢管闲气型式,并通过有限元方法计算分析和论证了钢管闭气结构型式的可行性.指出实际上钢板与外侧混凝土之
丰满水电站发电引水建筑物由进水口和压力钢管两部分组成.进水口为坝式进水口,压力钢管采用单机单管布置,后接坝后式厂房.由于压力钢管直径较大,钢管结构受力复杂,直接影响了坝体的应力分布.同时,进水口下部的重力坝采用碾压混凝土结构,钢管布置型式对施工方案、施工工期亦有较大影响.因此需要对压力钢管布置型式进行比选研究,分析各方案的利弊,确定最合理的压力钢管布置型式.根据压力钢管埋置于坝体内的深度,设计时拟
丰满水电站压力钢管采用垫层式浅埋管,单机单管布置,后接坝后式厂房.压力钢管直径8.8m,最大水头70m,水击压力30m,单机引用流量390.23m3/s,管内流速6.42m/s.鉴于丰满水电站压力管道工程规模巨大,为了解该坝内垫层管在内水压力、地震等荷载作用下的应力应变分布、裂缝开展情况,需要对大坝和管道整体结构建立计算模型,利用三维非线性有限单元法进行计算分析,重点解决坝体、厂房与压力管道的变形
琼中抽水蓄能电站采用一洞三机布置形式,高压岔管最小覆盖层厚度与最小主应力条件满足规范要求,施工开挖过程中的围岩稳定性较好,运行期衬砌除锐角区外整体裂缝宽度处于可控范围内,检修期间出现受压破坏可能性较小,具备采用钢筋混凝土衬砌的条件;随着衬砌厚度从0.8m增加1m、1.2m,回填灌浆作用下与检修期外水压力作用下的衬砌变形与压应力数值均逐渐减小,检修期间衬砌的承载比从58.51％增加为65.14％、6
本文对蟠龙抽水蓄能电站的埋藏式月牙肋钢岔管结构特性和水力特性进行了综合研究.通过对不同主、支管直径方案下的管壁应力、用钢量、水头损失等分析计算,得到岔管结构的受力状态和水力流态规律.研究结果表明,在正常运行情况下,管径越小岔管结构受力越有利,可有效地降低钢岔管制作安装的难度,但管内流速增大导致水头损失增加,从而降低电站发电效率.因此,管径选择时应综合考虑结构要求和水力要求,做到安全、经济、合理.
西龙池抽水蓄能电站钢岔管HD值高达3552.5m2,采用对称Y形月牙肋钢岔管,在国内首次采用考虑围岩分担内水压力的设计.借助工程原型进行应力量测与分析,同时根据埋藏式条件下实际运行状态进行三维有限元计算分析,并将计算成果与观测主要成果进行比较,以验证埋藏式条件下钢岔管考虑围岩分担内水压力设计的可行性和工程运行的安全性.
根据埋藏式钢岔管设计导则,结合某电站工程实际,依托研制开发的月牙肋岔管体型设计与应力分析程序,介绍了埋藏式钢岔管体型设计的一般过程与应力校核方法.即首先在初步体型设计的基础上,建立有限元数值分析模型,进行考虑围岩联合承载的埋管方案应力校核,然后校核明管状态下的应力与埋管状态下的围岩承载比,最终确定岔管的设计方案.计算结果表明:与卜形相比,对称Y形方案受力更为均匀、施工难度较小,水流条件更好,整体布
为方便施工、排水通畅、有利运行,要求把岔管布置为平底.本文提出的平底等截面钢岔管,除满足平底布置外,从主管到岔管布置为接近等截面过渡,以期减小水头损失,改善结构应力.指出平底等截面钢岔管虽是一种新型岔管，但还处于设想探索阶段。它解决了平底和等截面问题，且管壳体型明确便于制作，然而其水力学条件、结构加固、抗外压能力、下部平底混凝土浇筑等问题都有待于进一步研究和解决。