回填式钢管加劲环设置参数的相关问题研究

如何科学、合理的设置加劲环是回填式钢管设计的一项重要内容。现行钢管设计规范、规程对回填管加劲环设置的论述较少,较难确定回填管加劲环具体设置参数。鉴于以上实际情况,文章利用T/CBMF 35—2018《玻璃钢纤维增强塑料加筋管》中玻璃钢管加劲环设置方法,通过参数转换对钢管加劲环进行设计,确定加劲环各项设计参数,从而达到增加钢管刚度、减小管道壁厚、降低工程投资的目的。

抽水蓄能电站压力钢管加劲环卧式安装技术研究与应用

芝瑞抽水蓄能电站是蒙东地区首座抽水蓄能电站,其水道系统主要由压力钢管衬砌和部分钢筋混凝衬砌构成。本文主要针对不同直径、不同管壁厚度及不同加劲环数量的压力钢管加劲环卧式安装技术进行了研究,并介绍此技术在压力钢管制作过程中的成功应用。

加劲环半环整体卷制及递进优化工艺解析

以某水电站压力钢管加劲环制造生产工艺为例,简要介绍了加劲环半环整体卷制及递进优化工艺,通过工艺性试验评估,将钢板下料成直条,采用卷制设备将钢板条沿宽度方向弯曲成弧形,超过现有经验,对加劲环卷制工艺的瓶颈问题进行了解析及改进,经工程实践,卷制成型的加劲环弧度精准,成效显著。

抽水蓄能电站压力钢管加劲环制作关键技术研究

抽水蓄能是电力系统重要的绿色低碳清洁灵活调节电源,合理规划建设抽水蓄能电站,可为新能源大规模接入电力系统安全稳定运行提供有效支撑,有利于新能源大规模高比例高质量发展,对构建新型电力系统、促进能源绿色低碳转型意义重大。抽水蓄能电站的输水压力管道是其关键性结构之一,随着抽水蓄能电站工程的规模日益增大,压力钢管制作工程量显著,压力钢管外壁加劲环工程量随之增加,如何高效率、高质量完成加劲环制作保证整体制作进度推进就成了关键所在,本文立足抽水蓄能电站压力钢管加劲环制作关键技术研究,制订一套可靠、高效的加劲环制作工艺,以便向大众提供更多加劲环制作问题解决思路。

抽水蓄能电站压力钢管加劲环自动化焊接技术研究与应用

随着国内抽水蓄能电站迅猛发展,引水系统隧洞大批量采用压力钢管,怎样让压力钢管安全高效的生产和安装成了难题。本文主要从压力钢管加劲环下料、制作与安装、焊接方法选择、工艺参数选择等方面阐述了压力钢管在水平状态下,采用埋弧焊技术焊接加劲环角焊缝,为同类型压力钢管加劲环安装焊接工序提供了一种有效的方法。

加劲环与管壁间焊缝型式对压力钢管结构抗外压稳定分析

压力钢管的加劲环与管壁的焊接形式主要有对接焊缝和角焊缝两种,其中角焊缝因焊接操作难度较低,在实际工程中应用更为广泛,但学者们在对压力钢管进行抗外压稳定模拟计算时,往往简化或直接采用对接焊缝的形式,忽略了角焊缝连接带来的影响,这与工程实际不符,也造成了一定误差。利用ANSYS三维有限元软件,分别模拟了压力钢管与加劲环在使用角焊缝和对接焊缝时的传力机制,对比两种焊缝形式对压力钢管抗外压稳定的影响,同时探究角焊缝的不同焊脚高度对压力钢管结构稳定的影响,以期为工程实际建设时提供一定参考和依据。

内加劲环的设置对钢管节点性能的影响

本文首先介绍了越南国家体育场鼓型钢管节点试验的有关情况.然后利用有限元计算比较了鼓型钢管节点在加劲和无加劲条件下的极限承载力和刚度,并通过若干算例比较了在不同内加劲环参数组合下X型钢管节点的极限承载力.结果表明,内加劲环可以提高钢管节点极限承载力和刚度.

加劲环式压力钢管局部稳定性分析的有限柱壳单元法

采用半解析有限柱壳单元法,分析了水电站加劲环式压力钢管的局部稳定性问题.在分析过程中考虑了初始缝隙和加劲环的影响,建立了圆柱壳单元的刚度矩阵.计算结果可以较好地与经典的理论解及试验结果相吻合,为加劲环式压力钢管局部稳定性问题分析提供了一种新的可行方法.

加劲环钢管均匀外压弹性屈曲解的对比分析

加劲环钢管广泛应用于水利水电等工程领域,其外压稳定性是关注的重点问题。针对受均匀外压作用的加劲环管的弹性屈曲解进行了分析,将加劲环管的屈曲外压求解归结为非线性整数规划问题。详细比较了加劲环管的屈曲外压计算的精确式和近似式,证明目前设计所采用的近似式给出的临界压力总是比精确式给出的小,是更为保守的。以屈曲外压计算的精确式和设计采用的近似式为基础,推导了加劲环临界间距的表达式,从而明确了屈曲外压计算公式的适用范围,因考虑了管道的厚径比的影响,与现有文献的结果相比更为合理。对不同加劲环间距和加劲环约束程度的钢管进行了弹性屈曲有限元分析,利用所得的临界外压值详细考察了屈曲外压解析解的适用性和精度,进一步证明解析解和设计规范的公式都是偏于安全的,实际加劲环钢管的临界外压相比理想加劲环钢管都有不同程度的提高。

带加劲环埋藏式压力钢管外压屈曲的研究

本文提出带加劲环的埋藏式压力钢管的计算简图并运用壳体稳定理论,推导出临界压力P_cr的计算式,最后通过试验,对临界压力公式的计算成果进行了验证.结果表明:本文提出的临界压力计算式是实用的,也是可靠的.

加劲环和加劲肋对冷却塔动力特性的影响

为提高冷却塔的自振频率和抗风性能,以某大型冷却塔为例,通过增设环向加劲环或子午向加劲肋,分析了各自的尺寸、位置、数量等参数对动力特性的影响.冷却塔的动力特性主要受环向刚度控制,在适当的位置布置加劲环可以有效提高结构的频率,而子午向加劲肋则无此效果.加劲环对结构频率的提高源自结构整体振型所激发的加劲环刚度参与程度,加劲环的模态变形幅值越大,环向谐波越多,其参与度就越高,对结构频率的提高效果也越明显.实际应用中,可在塔筒中部等间距布置3～5道加劲环,这样就可以使结构频率有显著提高.

埋藏式压力钢管加劲环抗外压稳定设计的改进研究

埋藏式压力钢管加劲环的抗外压稳定分析有不同的计算理论和方法。运用ANSYS有限元软件对矩形和T形两种截面形式的加劲环进行了三维非线性有限元分析,得到了加劲环抗外压的临界外压值。计算结果表明,根据水电站压力钢管设计规范DL/T5141-2001计算的临界外压值偏于保守;T形截面加劲环嵌固在回填混凝土中,利用回填混凝土承载,能够显著提高加劲环的临界外压值。研究成果对今后埋藏式压力钢管加劲环的结构优化设计具有一定的参考价值。

加劲环式地下埋管非线性有限元屈曲分析

结合某水电站引水发电系统,对加劲环式地下埋管进行了外压作用下的有限元屈曲分析,研究结果表明:对于加劲环式地下埋管,钢管临界压力随椭圆度等初始缺陷幅值的增加基本呈线性下降;钢管与回填混凝土之间初始缝隙值的增大也将逐渐降低临界压力,尤其当初始缝隙值增大至钢管半径的10/万后,钢管临界压力与加劲环式明钢管临界压力几乎相等。当加劲环间距与钢管半径之比小于2时,加劲环间距对钢管临界压力影响明显,其后加劲环对管壁的约束和临界压力的影响逐渐减小。加劲环高度可以提高钢管临界压力,但在埋管状态下加劲环高度达250 mm后其临界压力基本保持不变。有限元屈曲分析还表明,地下埋管加劲环在管壁屈曲失稳后才可能发生失稳,无需单独校核加劲环自身的抗外压稳定,加劲环截面尺寸可直接根据施工安装条件确定,再由解析法或有限元法计算加劲环间管壁的临界压力,从而确定加劲环的间距。

埋藏式加劲环钢管抗外压失稳计算方法的分析与应用

对国内外现有埋藏式加劲环钢管抗外压稳定的计算方法进行了比较分析 ,并将这些方法编制成一个计算程序 ,经验证后 ,运用该程序对一个实际工程进行分析 ,所得计算结果和采取的工程措施为埋藏式加劲环钢管的抗外压稳定设计提供了有价值的参考。

加劲环式压力管道非线性有限元分析及稳定性计算

采用非线性分析理论,对加劲环式压力管道进行了非线性有限元分析,给出了加劲环式压力管道的应力分布规律和混凝土开裂次序,分析结果为加劲环式压力管道的设计和施工提供了参考依据.并采用半解析有限元法对加劲环式压力钢管进行了抗外压稳定性计算分析,结果表明,该加劲环式压力管道是安全可靠的.

压力钢管加劲环“当量荷载长度”0.78rh^(1/2)的由来

本文分四种情况进行论证，阐明０．７８ ｒｈ 的含义是，单宽加劲环分担的内水压力的“当量荷载长度”，并给出不同情况的表达式和内力分析公式。建议了相邻加劲环影响的分类及其参考值。

内置加劲环T型管节点抗冲击承载力计算

服役中的钢管结构遭受碰撞后,其节点可能因受到冲击荷载而破坏,严重时甚至会引起结构坍塌,因此确定冲击荷载作用下节点的抗冲击承载力是进行结构动力设计和评价结构安全性的重要内容。本文采用有限元分析软件ABAQUS对动力荷载作用下的内置加劲环T型管节点进行参数分析,分别分析各个参数对T型节点支管管顶位移的影响关系曲线。在此基础上运用拟合软件1stopt对位移与各个参数之间的关系计算公式进行拟合,在验证公式可靠的基础上结合文献拟合出内置加劲环T型管节点抗冲击承载能力公式,并对公式的可靠性和适用性进行验证。验证结果表明本文的T型管节点抗冲击承载力计算公式具有可靠性,对实际工程具有一定的指导作用。

加劲环和子午肋对超大型冷却塔施工过程风致稳定性能和极限承载力的影响

为研究内部加劲环和外部子午肋对超大型冷却塔施工过程风致稳定性的影响,以国内某电厂在建的高度为220 m的超大型冷却塔为研究对象,针对光滑塔、加肋塔、加环塔和加肋加环塔4种设计方案,分别进行考虑内吸力、施工荷载、混凝土龄期实时变化的冷却塔施工全过程整体、局部稳定性及极限承载力对比分析。在此基础上,研究加劲环和子午肋对施工期超大型冷却塔风致稳定性能的影响规律。研究结果表明:加劲环可有效提高冷却塔施工全过程的屈曲稳定性,但对结构的局部稳定性不利;布设子午肋导致结构施工全过程屈曲稳定性和极限承载力降低,但可提高结构的局部稳定性;布置加劲环和子午肋可显著改善冷却塔整体、局部和施工全过程屈曲稳定性能及极限承载力。

带加劲环埋藏式压力钢管的外压屈曲分析

带加劲环的埋藏式压力钢管的稳定问题是埋藏式压力钢管设计中最棘手的问题之一。本文比较分析了带加劲环埋藏压力钢管外压分析所采用的一种国内学者的方法和三种国外学者的方法，还给出了实例进行对比分析，文末作者为更精确的解决这一问题而提出了改进Ｅ．Ａｍｓｔｕｔｚ法的一些建议。

内水压力作用下加劲环对压力钢管外围混凝土应力的影响

通过有限元分析，从加劲环厚度、高度及设置问距三方面，探究内水压力作用下加劲环式压力钢管外围混凝土环向应力的变化规律。计算表明，加劲环厚度越大，外围混凝土环向应力呈锯齿形波动．力Ⅱ劲环高度越大，外围混凝土环向应力越小；加劲环间距越大，外围混凝土环向应力呈先增大后减小的趋势。另外，从内水压力、钢管厚度及压力钢管半径三方面，研究有无加劲环时外围混凝土环向应力差的变化规律。计算表明，内水压力、钢管厚度及压力管道半径越大，加劲环对外围混凝土环向应力影响越大；相比无加劲环时，加劲环的设置使得外围混凝土环向应力有所增大，但幅度有限。