某深埋隧洞提高敞开式TBM工效的支护优化

某深埋长隧洞采用敞开式TBM施工,Ⅳ类围岩洞段一次支护预设计参照钻爆法采用侧顶拱锚喷网结合钢拱架的支护方式,实施过程中发现该支护难以充分发挥TBM快速掘进的优势。在分析敞开式TBM现场施工情况的基础上,对其支护措施进行优化,结果表明,选择契合于敞开式TBM的支护措施虽然工程直接投资相对较高,但效率更高,综合效益更优。

冲击回波法检测水工混凝土耐久性的试验研究

研究了冲击回波法用于混凝土棱柱体试件动弹性模量的测试情况,发现测试的波速为理论的一维P波波速,且获取混凝土动弹性模量的方法在本质上与传统的共振法是一致的。采用冲击回波法检测混凝土试件在冻融循环中波速的变化,与共振法测试的自振频率的变化进行对比研究,总结其内在规律,最终换算到相对动弹性模量的下降值来评价混凝土的抗冻性。初步的试验和理论分析的结果表明,利用冲击回波法进行水工混凝土抗冻性检测的方法切实可行,可用于水工混凝土的耐久性评估。

国内某高埋深、高地温引水发电隧洞新型衬砌结构计算分析

结合国内某高埋深、高地温输水隧洞衬砌结构配筋问题,运用有限元分析软件,研究了温度和应力耦合作用下围岩和支护结构的受力特性,结果表明低温通水对围岩和支护结构的温度场影响显著,会大幅度地增加配筋面积,为保证输水隧洞安全性和经济性,采取了一种新型衬砌结构,对于降低衬砌温度应力和改善衬砌结构受力有显著作用。

基于冲击弹性波的CT技术的原理及在水工混凝土结构无损检测中的应用

本文阐述了基于冲击弹性波的弹性波层析扫描(CT)技术的基本原理和在两个典型水工混凝土结构内部质量无损检测中的实际应用情况。冲击弹性波一般由激振锤激发,能量大且集中,测试深度显著提高,现场操作简便,对工作面要求低,与传统的超声波方法相比具有明显的优越性;检测设备自身先进的接收、采集、滤波、分析手段使测试结果受介质内杂散波的影响很小,保证了检测的精度,大大缩短了检测、数据采集、分析、形成结果的时间;检测得出的弹性波(P波)波速能够与混凝土的力学性能(动弹性模量和强度)建立直接的物理相关关系。以上优点将会使本项技术在水工混凝土结构无损检测领域得到更为广泛的应用。

某水库扶壁式挡土墙破坏原因分析及加固措施研究

对某水库挡土墙破坏原因进行了详细的调查与检测,对挡土墙混凝土进行了多项检测评估与监测资料分析,同时对挡土墙结构进行了复核计算,分析破坏的主要原因。分析表明挡土墙背水面水荷载超载是造成墙体较大变形的主要原因,上部超载也对挡土墙的稳定和基底面的应力分布有不利影响,在施工中未按要求设置排水设施是破坏的直接原因。针对挡土墙破坏的现状,提出了可行的处理方案与加固措施,实践表明,修复效果良好。

某水电站厂房牛腿裂缝检测及成因分析

对某水电站厂房牛腿裂缝进行了详细的调查与检测,对牛腿混凝土进行了多项无损检测,同时对牛腿结构进行了复核计算。采用有限元数值模拟对温度影响下的牛腿受力状态进行了计算,分析了裂缝出现的原因,计算结果与牛腿裂缝形式非常吻合。分析表明,不合理的支座型式及温度应力是牛腿产生裂缝的主要原因,在设计时应考虑温度应力的作用,支座在构造做法上应采取合理措施减少约束应力。文末还针对牛腿破坏的现状,提出了处理方案与加固对策。

隧洞软岩高外水洞段支护结构稳定应力分析

采用ANSYS和PHASE2相结合的方法对隧洞软岩高外水洞段进行有限元计算,包括渗流计算和支护结构稳定应力分析。利用了ANSYS软件中三维考虑排水管排水效果的渗流场计算的优势,又结合了PHASE2程序对隧洞开挖计算的专业性,使存在外水软岩洞段支护结构稳定计算更简便,结果安全可靠,可为高外水隧洞考虑排水效果支护的设计和施工提供参考。

用ANSYS-ADPL语言实现拱坝封拱温度场的多目标优化

用ANSYS-ADPL参数设计语言编制拱坝的计算命令流程序,参数化自动生成三维有限元的计算程序,建立计算的各边界条件(位移边界条件、温度边界条件、力的边界条件)宏文件、荷载文件,以及不同荷载组合的宏文件程序。通过编制多目标非线性规划及线性规划的数学模型应力变形及稳定、冷却费用等评价指标体系,得到封拱温度场多目标非线性优化结果,从而寻求对拱坝应力、稳定及冷却费用综合最优的拱坝体型和封拱温度场。

敞开式TBM穿越深埋隧洞断层破碎带一次支护结构优化研究

敞开式TBM适用于围岩完整性较好、Ⅲ类及Ⅲ类以上围岩比例较高、自稳能力较强地层,但在掘进断层破碎带时,一次支护施工将占用掘进时间、作业率较低、平均进尺较慢、施工人员及设备暴露在围岩或初期支护之下,安全性相对较差。针对穿越断层破碎带时施工效率低和安全性差的问题,在确保围岩稳定条件下,对一次支护结构开展优化研究,从而使TBM施工更加高效,进度和投资更有保障。采用有限元方法对一次支护结构进行了计算分析,对比分析优化前后围岩的变形及塑性区范围,结合现场的监测数据,证明优化后的围岩变形基本稳定,施工效率明显提高,为类似工程提供借鉴。

V形河谷高面板堆石坝应力应变仿真计算研究

采用三维有限元法对V形河谷高面板堆石坝应力应变进行全过程仿真计算分析,得到V形河谷超高面板堆石坝应力应变变化的一般规律,计算模型分析比较了带地基计算与不带地基计算的差别,以及V形河谷的特殊性和三维计算的必要性,仿真计算中考虑了面板与坝体及趾板间的接触和用邓肯-张E-B模型仿真计算的过程与规律。对V形河谷堆石坝设计计算具有一定的参考和指导意义。

某岔管系统及镇墩应力配筋三维有限元计算分析

通过ANSYS结构分析对某岔管系统及镇墩应力配筋进行三维有限元计算,计算1#岔管段和2#岔管段在正常运行工况和水压试验工况下,岔管钢材膜应力区和局部应力区最大Mises应力是否满足钢材允许应力要求。有限元计算中,钢管和镇墩钢筋混凝土按线弹性考虑,镇墩钢筋混凝土与钢管之间的初始环向缝隙按荷载分解的方法来解决,由钢管、混凝土及钢筋共同承担。选取镇墩结构中典型截面进行应力、配筋及裂缝分析。计算结果反应了岔管系统及镇墩的受力状态,为设计提供了依据。

预应力钢筒混凝土管不同规范结构计算对比分析

预应力钢筒混凝土管在国内发展已数十年,目前国内有3种结构计算方法,各种计算方法并不统一。为研究国内外设计标准的差异,在不同工况下分别用这3种方法对钢丝截面积进行计算,并对结果进行对比分析,提出了应选择合适的计算方法及建议。