钢衬壁厚对抽蓄电站围岩内水压力分担率的影响

根据实际工程需要,采用FLAC3D数值模拟软件通过改变钢衬壁厚,分析了不同设计内水压力组合条件下,钢衬、混凝土垫层和围岩的位移和变形特征及钢衬环向拉应力,研究了引水钢衬壁厚对围岩内水压力分担率的影响。结果表明,随着壁厚增大,虽可相应减少钢衬径向位移和环向拉应力,但减幅小,效果不显著;随着壁厚变小,钢衬径向位移变大,根据变形协调,有助于荷载传递,提高了围岩分担率,有利于"钢衬-垫层-围岩"联合承载;在满足抗外压稳定验算、焊接工艺和施工安装前提下,壁厚可较大幅减小。研究成果不仅有利于减少不必要的投资,还有利于降低硐室钢衬运输安装等施工难度,可供类似工程设计参考。

混凝土垫层对抽蓄电站引水系统围岩内水压力分担率的影响

基于FLAC^(3D)软件,通过对比分析工程实测数据、数值仿真和规范方法结果,研究引水系统回填混凝土标号改变对钢衬变形和围岩内水压力分担率的影响。结果表明,现行规范在计算钢衬环向应力时,未考虑混凝土垫层,可能导致计算应力值偏差,进而影响围岩内水压力分担率;垫层混凝土标号由C15增加到C25,虽可减小钢衬的径向位移和环向拉应力,提高围岩内水压力分担率,但效果不显著。

基于间隙变化的镇安抽水蓄能电站压力钢管联合承载机理研究

结合陕西镇安抽水蓄能电站,通过结构力学解析方法与数值仿真模拟方法,对不同初始间隙值以及承受不同内水压力的“钢衬-混凝土-围岩”组合结构进行联合承载机理研究。结果表明:间隙值对钢衬环向应力以及内水压力的传递有着显著的影响,将间隙值控制在0.5~1.0 mm范围内可更高效地将内水压力传递至围岩;对于围岩分担率,规范解析法的计算结果小于数值仿真法的,两者相差10%~13%,侧面呈现出混凝土衬砌的作用。在工程实践中,可通过减小联合体之间的间隙,提高回填混凝土的质量,充分利用三者的联合承载机制,减小钢衬环向应力,从而提高围岩分担率。

抽水蓄能电站引水系统钢衬变形和应力实测资料分析

本文通过分析已有抽水蓄能电站实测资料,发现在设计内水压力作用下,钢衬、垫层和围岩中的位移监测值均甚小;通过反算,围岩分担率可达83%。上述认识对数值仿真分析的验证和对比具有重要意义,也对类似工程设计具有一定的参考价值。