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在水电站压力引水钢管或钢蜗壳外表敷设软垫层材料以满足结构受力要求的工程措施称之为垫层管或垫层蜗壳。早期人们认为设垫层后钢管就可承受全部内水压力，管外砼结构不再分担内水压力；而不设垫层的砼内埋管将大部分内压传给砼结构，钢板应力较小，没有发挥其强度作用。后来人们从设垫层的压力管道和蜗壳原型观测结果中得到启发，认识到可以通过在管周布置软垫层来调节钢板与外围砼承担内压的大小。但在以往的研究和工程实践中，不论是垫层钢管还是垫层蜗壳的研究，一般都是先拟定垫层和结构参数，然后用有限元计算法计算，缺乏垫层参数对结构