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考虑混凝土软化和分期施工的坝后背管非线性分析
被引量:
8
1
作者
张伟
伍鹤皋
《水力发电学报》
EI
CSCD
北大核心
2008年第6期73-78,83,共7页
考虑混凝土开裂后的软化特性和坝体分期施工,采用三维钢筋混凝土非线性有限元法,研究钢衬钢筋混凝土坝后背管在静力作用下的承载性能规律。研究表明:考虑混凝土开裂后的软化特性将减小背管混凝土开裂区的范围,同时也将减小钢材应力,且...
考虑混凝土开裂后的软化特性和坝体分期施工,采用三维钢筋混凝土非线性有限元法,研究钢衬钢筋混凝土坝后背管在静力作用下的承载性能规律。研究表明:考虑混凝土开裂后的软化特性将减小背管混凝土开裂区的范围,同时也将减小钢材应力,且背管斜直段长度越短,软化作用的有利影响越显著;考虑分期施工增大了背管混凝土的开裂区,提高了钢筋应力,坝基岩体强度参数越低,钢材应力提高值越大。
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关键词
水下结构
承载性能
非线性有限元法
坝后背管
混凝土软化
分期施工
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职称材料
坝后背管外包混凝土裂缝间距计算分析
被引量:
5
2
作者
国茂华
侯建国
张长青
《人民黄河》
CAS
北大核心
2009年第11期105-107,共3页
根据坝后背管的结构型式、受力特点及裂缝开展特征,在一些合理假定的基础上,从理论上推导了坝后背管外包混凝土的裂缝间距计算公式。与实测数据比较表明,提出的裂缝间距计算公式比一些基于梁板构件试验所得出的裂缝间距公式更为合理,且...
根据坝后背管的结构型式、受力特点及裂缝开展特征,在一些合理假定的基础上,从理论上推导了坝后背管外包混凝土的裂缝间距计算公式。与实测数据比较表明,提出的裂缝间距计算公式比一些基于梁板构件试验所得出的裂缝间距公式更为合理,且物理概念更加明确。
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关键词
裂缝宽度
裂缝间距
外包混凝土
坝后背管
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职称材料
钢衬钢筋混凝土坝后背管管坝接缝面安全评价
被引量:
3
3
作者
张伟
伍鹤皋
苏凯
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第3期799-804,共6页
总结了钢衬钢筋混凝土坝后背管管坝接缝面的构造方式,分析了接缝面的破坏机理,指出地震作用组合工况下接缝面主要有沿缝面的剪切破坏模式和垂直缝面的受拉破坏模式。针对这两种破坏模式,建立了基于接缝面应力状态的极限状态设计表达式,...
总结了钢衬钢筋混凝土坝后背管管坝接缝面的构造方式,分析了接缝面的破坏机理,指出地震作用组合工况下接缝面主要有沿缝面的剪切破坏模式和垂直缝面的受拉破坏模式。针对这两种破坏模式,建立了基于接缝面应力状态的极限状态设计表达式,用于对接缝面做结构设计和安全评价。算例分析表明,高烈度地震作用使接缝面呈现较大的拉剪应力状态,采用台阶形键槽并配置适量锚筋可使接缝面满足安全要求,管道与坝体能可靠地联合承载。
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关键词
坝后背管
钢衬钢筋混凝土
管
坝
接缝面
安全评价
极限状态设计法
高烈度地震
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职称材料
坝后背管弹性中心法与有限元方法对比分析
被引量:
6
4
作者
王从保
伍鹤皋
张伟
《水电能源科学》
2005年第4期8-11,共4页
结合某水电站坝后背管,采用结构力学弹性中心法和有限元法分析了内水压力作用下钢衬和环向钢筋的应力及管道径向裂缝,对其计算结果进行对比分析,说明两方法的实用性和有效性。
关键词
坝后背管
弹性中心法
有限元法
裂缝
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职称材料
坝体变位和内水压力对坝后背管结构应力的影响
被引量:
2
5
作者
石广斌
冯兴中
+1 位作者
安盛勋
李宁
《水力发电》
北大核心
2004年第11期16-19,共4页
用三维接触单元模拟背管与坝体接触面,分析坝体变形和内水压力对李家峡坝后背管结构应力的影响。坝体变位对背管结构轴向应力的影响表现为上部为拉应力下部为压应力,并且拉应力由背管的上弯段向下弯段逐渐减小,部分轴向拉应力值大于混...
用三维接触单元模拟背管与坝体接触面,分析坝体变形和内水压力对李家峡坝后背管结构应力的影响。坝体变位对背管结构轴向应力的影响表现为上部为拉应力下部为压应力,并且拉应力由背管的上弯段向下弯段逐渐减小,部分轴向拉应力值大于混凝土设计抗拉强度;背管内水压力对背管结构环向应力的影响表现为环向拉应力,并且管腰外缘和管顶内缘混凝土环向拉应力是混凝土设计抗拉强度的2-4倍。根据应力的大小分布可以确定,坝体变形是背管产生较大轴向拉应力的主要因素,是产生环向拉应力的次要因素;内水压力是使背管产生较大环向拉应力的主要因素,是产生轴向拉应力的次要因素。
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关键词
坝后背管
坝
体径向变位
内水压力
应力分析
三维接触单元
李家峡水电站
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职称材料
龙开口电站钢衬钢筋混凝土坝后背管非线性分析
被引量:
3
6
作者
马文亮
李晓芬
陈卫星
《人民长江》
北大核心
2012年第15期7-10,共4页
龙开口水电站采取钢衬钢筋混凝土坝后背管的结构形式。应用非线性有限元理论,分析得到了该坝后背管结构的承载规律,研究了钢衬和外包钢筋混凝土的应力、位移分布规律,以及钢衬的承载比例。分析结果表明,随着内水压力增加,钢管承载比例...
龙开口水电站采取钢衬钢筋混凝土坝后背管的结构形式。应用非线性有限元理论,分析得到了该坝后背管结构的承载规律,研究了钢衬和外包钢筋混凝土的应力、位移分布规律,以及钢衬的承载比例。分析结果表明,随着内水压力增加,钢管承载比例系数经历了减小、增加、再减小的过程;在设计水头作用下,坝后背管结构安全系数满足设计要求。钢衬钢筋混凝土坝后背管是一种经济、安全、合理的结构形式,应用前景广阔。
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关键词
坝后背管
非线性有限元
联合承载
承载比例
龙开口水电站
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职称材料
高拱坝坝后背管结构静动力分析
被引量:
4
7
作者
马震岳
孙万泉
《水力发电》
北大核心
2003年第7期32-35,共4页
对于拱坝和背管这一复杂的大型结构体系 ,目前最有效实用的计算方法为有限单元法 ,而拱冠梁法等对处理带有压力管道的整体结构难度较大。采用大型通用结构分析软件ANSYS及其子模型技术 ,对有无背管拱坝结构的静动力特性进行分析研究 ,...
对于拱坝和背管这一复杂的大型结构体系 ,目前最有效实用的计算方法为有限单元法 ,而拱冠梁法等对处理带有压力管道的整体结构难度较大。采用大型通用结构分析软件ANSYS及其子模型技术 ,对有无背管拱坝结构的静动力特性进行分析研究 ,探讨了高双曲拱坝坝后高背管的技术可行性、存在的问题及解决办法 。
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关键词
拱
坝
结构动力分析
有限元法
子模型
坝后背管
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职称材料
重力坝坝后背管高烈度地震反应研究
被引量:
3
8
作者
张伟
伍鹤皋
《世界地震工程》
CSCD
北大核心
2008年第4期148-153,共6页
考虑管道外包混凝土在设计荷载下开裂的影响,采用振型分解反应谱法,研究了重力坝坝后背管在9度地震作用下的自振特性和承载性能规律。研究表明:管道外包混凝土开裂对结构的自振特性影响较小,而对管道钢材应力和管腰截面应力影响较大;高...
考虑管道外包混凝土在设计荷载下开裂的影响,采用振型分解反应谱法,研究了重力坝坝后背管在9度地震作用下的自振特性和承载性能规律。研究表明:管道外包混凝土开裂对结构的自振特性影响较小,而对管道钢材应力和管腰截面应力影响较大;高烈度地震作用使背管上弯段至斜直段顶部出现双向裂缝,不利于钢衬与外包混凝土联合承载,同时管坝接缝面和管腰截面呈现较大的拉剪应力状态,不利于管道和坝体的联合承载;坝段间、岸坡坝段与岩体间有可靠的相互约束作用时,横河向地震作用对整体结构的承载性能影响很小。
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关键词
水工结构
地震反应
有限单元法
重力
坝
坝后背管
高烈度地震
外包混凝土开裂
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职称材料
鸭池河水电站坝后背管三维有限元分析
被引量:
1
9
作者
谢巍
刘东常
+2 位作者
杨开云
张多新
马文亮
《水利水电技术》
CSCD
北大核心
2004年第11期36-38,共3页
对鸭池河水电站引水系统坝后背管进行了三维有限元分析,得出了背管在死水位、正常蓄水位、校核洪水位及温变作用等工况下产生的应力及位移,为该钢管设计及施工提供了依据.根据分析计算结果,提出了取消伸缩节的建议,可大量节省投资成本.
关键词
坝后背管
三维有限元分析
伸缩节
鸭池河水电站
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职称材料
坝后背管承载性能研究进展
被引量:
3
10
作者
张伟
伍鹤皋
《水电能源科学》
2007年第1期90-93,共4页
以理论分析法、模型试验与原型观测法、有限单元法为线索总结了近年来坝后背管承载性能的研究成果。重点评析了管道外包混凝土开裂前后应力状态的计算方法、外包混凝土裂缝宽度的计算方法、提高管道耐久性的措施、有限单元法在坝后背管...
以理论分析法、模型试验与原型观测法、有限单元法为线索总结了近年来坝后背管承载性能的研究成果。重点评析了管道外包混凝土开裂前后应力状态的计算方法、外包混凝土裂缝宽度的计算方法、提高管道耐久性的措施、有限单元法在坝后背管中的应用。提出了需要进一步深入研究的问题,包括合理的钢材配置计算方法、钢衬外包混凝土裂缝控制研究、非线性承载性能和破坏机理研究、动力承载性能研究、温度控制和温度应力分析、新型材料和新型结构型式研究等。
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关键词
坝后背管
承载性能
研究进展
综述
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职称材料
设置软垫层坝后背管结构非线性分析探讨
被引量:
2
11
作者
林涛
何勇
+1 位作者
田立平
徐远杰
《中国农村水利水电》
北大核心
2007年第6期92-95,共4页
坝下游面钢衬钢筋混凝土管道是近30年来应用最广的压力管道形式之一,其工作机理是允许外包混凝土开裂,但要限制裂缝宽度。以三峡水电站坝后背管为例,借助有限元软件ANSYS建立了设置软垫层坝后背管有限元模型,计算分析了设置软垫层坝后...
坝下游面钢衬钢筋混凝土管道是近30年来应用最广的压力管道形式之一,其工作机理是允许外包混凝土开裂,但要限制裂缝宽度。以三峡水电站坝后背管为例,借助有限元软件ANSYS建立了设置软垫层坝后背管有限元模型,计算分析了设置软垫层坝后背管结构应力状态,并与结构模型试验对比。结果表明:坝后背管设置垫层能有效减小钢管向外围混凝土传递的内水压力,降低混凝土拉应力峰值,改善外围混凝土结构的应力状态,提高钢管的承载比。随着垫层弹模的降低、厚度的增大,这种效应更加明显。对设置软垫层的范围提出了优化建议。
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关键词
ANAYS
坝后背管
软垫层
非线性有限元
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职称材料
坝后背管结构的受力性态与破坏特征研究
被引量:
1
12
作者
朱锦章
刘幸
+1 位作者
童友枝
田继平
《人民长江》
北大核心
2008年第6期54-56,共3页
为了比较准确研究坝后背管结构的破坏特征与内水压力、钢管直径及钢筋混凝土环的厚度等的关系,搜集了国内20座已建大坝坝后背管结构的相关资料,根据有限元方法采用大型ANSYS软件对不同内水压力p、不同钢管直径D及不同混凝土环厚度T的坝...
为了比较准确研究坝后背管结构的破坏特征与内水压力、钢管直径及钢筋混凝土环的厚度等的关系,搜集了国内20座已建大坝坝后背管结构的相关资料,根据有限元方法采用大型ANSYS软件对不同内水压力p、不同钢管直径D及不同混凝土环厚度T的坝后背管结构的受力性态和破坏特征进行了研究。根据研究成果,提出了此种结构应据裂缝宽度极限状态建立其设计计算方法的建议。
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关键词
坝后背管
结构
受力性态
破坏特征
研究
建议
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职称材料
坝后背管结构力学弹性中心法的应用
被引量:
9
13
作者
蒋锁红
《水力发电》
北大核心
2003年第9期31-34,共4页
简要介绍了坝后背管结构力学弹性中心法,并利用结构力学弹性中心法对国内外已建坝后背管工程和地面外包混凝土钢管工程进行结构分析和配筋优化。分析发现,坝后背管外包混凝土的外圈钢筋应力大于内圈钢筋应力和钢管应力,外包混凝土厚度...
简要介绍了坝后背管结构力学弹性中心法,并利用结构力学弹性中心法对国内外已建坝后背管工程和地面外包混凝土钢管工程进行结构分析和配筋优化。分析发现,坝后背管外包混凝土的外圈钢筋应力大于内圈钢筋应力和钢管应力,外包混凝土厚度设计基本合理,但在钢筋布置上值得进一步优化。结构力学弹性中心法计算结果可靠,方法简便。
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关键词
水电站
压力钢管
坝后背管
结构力学
弹性中心法
计算模型
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职称材料
设置软垫层坝后背管接触非线性有限元分析
被引量:
1
14
作者
何勇
林涛
徐远杰
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2006年第6期88-91,共4页
以三峡水电站坝后背管为例,借助有限元软件ANSYS建立了坝后背管设置软垫层与内衬钢管面摩擦接触有限元模型,考虑接触非线性和混凝土开裂非线性,分析计算了设软垫层坝后背管、钢筋的受力性态及混凝土的开裂情况,结果表明:垫层能有效减小...
以三峡水电站坝后背管为例,借助有限元软件ANSYS建立了坝后背管设置软垫层与内衬钢管面摩擦接触有限元模型,考虑接触非线性和混凝土开裂非线性,分析计算了设软垫层坝后背管、钢筋的受力性态及混凝土的开裂情况,结果表明:垫层能有效减小钢管向外围混凝土传递的内水压力,提高钢管的承载比,改善外围混凝土的应力状态。对设置软垫层的提出了优化建议。
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关键词
ANSYS
坝后背管
软垫层
非线性
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职称材料
预应力钢衬钢筋混凝土坝后背管非线性分析
被引量:
1
15
作者
马文亮
王清云
张建华
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2012年第9期86-90,共5页
以龙开口水电站为例,提出了预应力钢衬钢筋混凝土坝后背管结构的设计方案,并采用非线性有限元理论对背管结构进行了极限承载力分析。研究了坝后背管结构的应力分布规律,并将预应力钢衬钢筋混凝土坝后背管与普通钢衬钢筋混凝土坝后背管...
以龙开口水电站为例,提出了预应力钢衬钢筋混凝土坝后背管结构的设计方案,并采用非线性有限元理论对背管结构进行了极限承载力分析。研究了坝后背管结构的应力分布规律,并将预应力钢衬钢筋混凝土坝后背管与普通钢衬钢筋混凝土坝后背管进行对比分析。研究成果表明:预应力钢衬钢筋混凝土坝后背管结构具有节省投资、避免开裂、耐久性好等优点,是一种值得广泛应用和推广的压力管道结构形式。
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关键词
预应力钢衬钢筋混凝土
坝后背管
非线性理论
内水压力
应力分布
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职称材料
坝后背管外包混凝土裂缝宽度计算公式探讨
被引量:
6
16
作者
夏敏
《混凝土》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第9期36-39,43,共5页
根据坝后背管的结构型式、受力特点及裂缝开展特征,在一些合理的假定基础上,提出了坝后背管外包混凝土的平均裂缝间距和裂缝宽度计算公式。与实测数据比较表明,提出的平均裂缝间距计算公式比一些基于梁板构件试验所得出的裂缝间距公式...
根据坝后背管的结构型式、受力特点及裂缝开展特征,在一些合理的假定基础上,提出了坝后背管外包混凝土的平均裂缝间距和裂缝宽度计算公式。与实测数据比较表明,提出的平均裂缝间距计算公式比一些基于梁板构件试验所得出的裂缝间距公式更为精确合理。该计算方法物理概念明确,力学模型清楚,简便实用,可供坝后背管工程实际应用参考。
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关键词
坝后背管
外包混凝土
裂缝宽度
裂缝间距
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职称材料
预应力坝后背管结构设计与有限元分析
被引量:
2
17
作者
王从保
伍鹤皋
《中国农村水利水电》
北大核心
2007年第6期75-78,82,共5页
针对普通坝后背管在裂缝控制和耐久性等方面的弱点,提出预应力坝后背管这种新的结构形式。它是在普通背管中施加预压应力,使结构处于弹性工作状态下,其外包混凝土在正常荷载组合作用下不出现裂缝,或虽然超载后产生裂缝,但正常情况下裂...
针对普通坝后背管在裂缝控制和耐久性等方面的弱点,提出预应力坝后背管这种新的结构形式。它是在普通背管中施加预压应力,使结构处于弹性工作状态下,其外包混凝土在正常荷载组合作用下不出现裂缝,或虽然超载后产生裂缝,但正常情况下裂缝仍处于闭合状态,因此结构的整体性和耐久性大大提高了。结合某水电站坝后背管的具体资料,从环形后张预应力作用机理出发,在普通坝后背管基础上对预应力背管进行结构设计和有限元分析校核。结果表明,预应力坝后背管结构是安全、耐久和经济的。
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关键词
坝后背管
预应力
结构设计
有限元法
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职称材料
坝后背管混凝土的抗裂措施
被引量:
2
18
作者
张镜剑
陈祥
+1 位作者
刘杰
彭成山
《华北水利水电学院学报》
2004年第3期1-4,共4页
坝后背管在我国大型水电站中得到应用,但是这些水电站多数位于酸雨地区.酸雨经裂缝会对混凝土和钢筋产生腐蚀,使坝后背管使用寿命大大降低.因此,对坝后背管4种混凝土抗裂措施进行探讨后得出,采用人工间隙措施是一种较好的抗裂措施,值得...
坝后背管在我国大型水电站中得到应用,但是这些水电站多数位于酸雨地区.酸雨经裂缝会对混凝土和钢筋产生腐蚀,使坝后背管使用寿命大大降低.因此,对坝后背管4种混凝土抗裂措施进行探讨后得出,采用人工间隙措施是一种较好的抗裂措施,值得推广.
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关键词
坝后背管
酸雨
混凝土抗裂措施
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职称材料
龙开口水电站坝后背管受力分析与结构设计
被引量:
1
19
作者
张多新
王清云
+1 位作者
马文亮
刘东常
《华北水利水电学院学报》
2008年第2期23-25,共3页
针对龙开口水电站坝后背管的工程设计问题,采用三维有限元技术,考虑施工、运营、校核工况和以垫层钢管代替厂坝之间伸缩节等的影响,建立坝后背管的整体力学分析模型,对坝后背管各段的受力特性进行了计算分析研究,给出了龙开口水电站坝...
针对龙开口水电站坝后背管的工程设计问题,采用三维有限元技术,考虑施工、运营、校核工况和以垫层钢管代替厂坝之间伸缩节等的影响,建立坝后背管的整体力学分析模型,对坝后背管各段的受力特性进行了计算分析研究,给出了龙开口水电站坝后背管结构设计要点,供龙开口水电站及同类水电站坝后背管结构设计参考.
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关键词
水电站
坝后背管
受力分析
结构设计
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职称材料
水电站钢衬钢筋混凝土坝后背管结构的非线性有限元分析
被引量:
2
20
作者
姬栋宇
孟闻远
姬栋丽
《华北水利水电学院学报》
2007年第2期30-32,共3页
为了能够准确地把握钢衬钢筋混凝土管的受力性能,根据钢筋混凝土单元非线性计算的基本原理,对某水电站钢衬钢筋混凝土坝后背管进行了计算分析,得出了钢衬钢筋混凝土管环向应力的分布情况,分布情况说明了此水电站采用钢衬钢筋混凝土坝后...
为了能够准确地把握钢衬钢筋混凝土管的受力性能,根据钢筋混凝土单元非线性计算的基本原理,对某水电站钢衬钢筋混凝土坝后背管进行了计算分析,得出了钢衬钢筋混凝土管环向应力的分布情况,分布情况说明了此水电站采用钢衬钢筋混凝土坝后背管的结构形式是安全合理的,可以满足工程要求.
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关键词
坝后背管
钢衬钢筋混凝土结构
非线性分析
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职称材料
题名
考虑混凝土软化和分期施工的坝后背管非线性分析
被引量:
8
1
作者
张伟
伍鹤皋
机构
广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
出处
《水力发电学报》
EI
CSCD
北大核心
2008年第6期73-78,83,共7页
基金
广西教育厅科研项目[桂教科研(2006)26号]
广西大学科研基金(X071027)
文摘
考虑混凝土开裂后的软化特性和坝体分期施工,采用三维钢筋混凝土非线性有限元法,研究钢衬钢筋混凝土坝后背管在静力作用下的承载性能规律。研究表明:考虑混凝土开裂后的软化特性将减小背管混凝土开裂区的范围,同时也将减小钢材应力,且背管斜直段长度越短,软化作用的有利影响越显著;考虑分期施工增大了背管混凝土的开裂区,提高了钢筋应力,坝基岩体强度参数越低,钢材应力提高值越大。
关键词
水下结构
承载性能
非线性有限元法
坝后背管
混凝土软化
分期施工
Keywords
hydraulic structure
load-carrying properties
nonlinear finite element method
penstock laid ondownstream surface of dam
tension softening of concrete
stage construction
分类号
TV732.4 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
坝后背管外包混凝土裂缝间距计算分析
被引量:
5
2
作者
国茂华
侯建国
张长青
机构
中南电力设计院发电公司
武汉大学土木建筑工程学院
出处
《人民黄河》
CAS
北大核心
2009年第11期105-107,共3页
文摘
根据坝后背管的结构型式、受力特点及裂缝开展特征,在一些合理假定的基础上,从理论上推导了坝后背管外包混凝土的裂缝间距计算公式。与实测数据比较表明,提出的裂缝间距计算公式比一些基于梁板构件试验所得出的裂缝间距公式更为合理,且物理概念更加明确。
关键词
裂缝宽度
裂缝间距
外包混凝土
坝后背管
分类号
TV313 [水利工程—水工结构工程]
TV62 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
钢衬钢筋混凝土坝后背管管坝接缝面安全评价
被引量:
3
3
作者
张伟
伍鹤皋
苏凯
机构
广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第3期799-804,共6页
基金
国家自然科学基金项目(No50909021)
中国博士后科学基金(No20090460840)
+2 种基金
广西科学基金项目(桂科青0991006
桂科自0991020Z)
工程防灾与结构安全教育部重点实验室基金项目(No2008TMZR002)
文摘
总结了钢衬钢筋混凝土坝后背管管坝接缝面的构造方式,分析了接缝面的破坏机理,指出地震作用组合工况下接缝面主要有沿缝面的剪切破坏模式和垂直缝面的受拉破坏模式。针对这两种破坏模式,建立了基于接缝面应力状态的极限状态设计表达式,用于对接缝面做结构设计和安全评价。算例分析表明,高烈度地震作用使接缝面呈现较大的拉剪应力状态,采用台阶形键槽并配置适量锚筋可使接缝面满足安全要求,管道与坝体能可靠地联合承载。
关键词
坝后背管
钢衬钢筋混凝土
管
坝
接缝面
安全评价
极限状态设计法
高烈度地震
Keywords
penstock laid on downstream face of dam
steel lined reinforced concrete
joint between penstock and dam
safetyevaluation
limit state method
high-intensity earthquake
分类号
TV732.4 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
坝后背管弹性中心法与有限元方法对比分析
被引量:
6
4
作者
王从保
伍鹤皋
张伟
机构
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
出处
《水电能源科学》
2005年第4期8-11,共4页
文摘
结合某水电站坝后背管,采用结构力学弹性中心法和有限元法分析了内水压力作用下钢衬和环向钢筋的应力及管道径向裂缝,对其计算结果进行对比分析,说明两方法的实用性和有效性。
关键词
坝后背管
弹性中心法
有限元法
裂缝
Keywords
penstock laid on the downstream surface of dam
elasticity center method
finite element method
crack
分类号
TV732.4 [水利工程—水利水电工程]
O241.82 [理学—计算数学]
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职称材料
题名
坝体变位和内水压力对坝后背管结构应力的影响
被引量:
2
5
作者
石广斌
冯兴中
安盛勋
李宁
机构
西安理工大学
西北勘测设计研究院
出处
《水力发电》
北大核心
2004年第11期16-19,共4页
基金
原国家电力公司水电站坝后背管外包混凝土裂缝研究专题资助(SP11-2001-03-46-03)
文摘
用三维接触单元模拟背管与坝体接触面,分析坝体变形和内水压力对李家峡坝后背管结构应力的影响。坝体变位对背管结构轴向应力的影响表现为上部为拉应力下部为压应力,并且拉应力由背管的上弯段向下弯段逐渐减小,部分轴向拉应力值大于混凝土设计抗拉强度;背管内水压力对背管结构环向应力的影响表现为环向拉应力,并且管腰外缘和管顶内缘混凝土环向拉应力是混凝土设计抗拉强度的2-4倍。根据应力的大小分布可以确定,坝体变形是背管产生较大轴向拉应力的主要因素,是产生环向拉应力的次要因素;内水压力是使背管产生较大环向拉应力的主要因素,是产生轴向拉应力的次要因素。
关键词
坝后背管
坝
体径向变位
内水压力
应力分析
三维接触单元
李家峡水电站
Keywords
penstock laid on the downstream face of dam
dam radial displacement
internal water pressure
stress analysis
3D contact element
Lijiaxia Hydropower Station
分类号
TV131.1 [水利工程—水力学及河流动力学]
TB124 [理学—工程力学]
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职称材料
题名
龙开口电站钢衬钢筋混凝土坝后背管非线性分析
被引量:
3
6
作者
马文亮
李晓芬
陈卫星
机构
华北水利水电学院
中原工学院
中石化集团河南石油勘探局勘察设计研究院
出处
《人民长江》
北大核心
2012年第15期7-10,共4页
基金
河南省教育厅自然科学基础研究计划项目(2010B560009)
文摘
龙开口水电站采取钢衬钢筋混凝土坝后背管的结构形式。应用非线性有限元理论,分析得到了该坝后背管结构的承载规律,研究了钢衬和外包钢筋混凝土的应力、位移分布规律,以及钢衬的承载比例。分析结果表明,随着内水压力增加,钢管承载比例系数经历了减小、增加、再减小的过程;在设计水头作用下,坝后背管结构安全系数满足设计要求。钢衬钢筋混凝土坝后背管是一种经济、安全、合理的结构形式,应用前景广阔。
关键词
坝后背管
非线性有限元
联合承载
承载比例
龙开口水电站
Keywords
penstocks laid on downstream dam surface
nonlinear finite element
joint bearing
bearing ratio
Longkaikou Hy- dropower Station
分类号
TV642 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
高拱坝坝后背管结构静动力分析
被引量:
4
7
作者
马震岳
孙万泉
机构
大连理工大学土木水利学院
出处
《水力发电》
北大核心
2003年第7期32-35,共4页
文摘
对于拱坝和背管这一复杂的大型结构体系 ,目前最有效实用的计算方法为有限单元法 ,而拱冠梁法等对处理带有压力管道的整体结构难度较大。采用大型通用结构分析软件ANSYS及其子模型技术 ,对有无背管拱坝结构的静动力特性进行分析研究 ,探讨了高双曲拱坝坝后高背管的技术可行性、存在的问题及解决办法 。
关键词
拱
坝
结构动力分析
有限元法
子模型
坝后背管
Keywords
static and dynamic analysis, finite element analysis, sub-model,arch dam, penstock
分类号
TV642.46 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
重力坝坝后背管高烈度地震反应研究
被引量:
3
8
作者
张伟
伍鹤皋
机构
广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
出处
《世界地震工程》
CSCD
北大核心
2008年第4期148-153,共6页
基金
广西教育厅科研项目[桂教科研(2006)26号]
广西大学科研基金项目(X071027)
文摘
考虑管道外包混凝土在设计荷载下开裂的影响,采用振型分解反应谱法,研究了重力坝坝后背管在9度地震作用下的自振特性和承载性能规律。研究表明:管道外包混凝土开裂对结构的自振特性影响较小,而对管道钢材应力和管腰截面应力影响较大;高烈度地震作用使背管上弯段至斜直段顶部出现双向裂缝,不利于钢衬与外包混凝土联合承载,同时管坝接缝面和管腰截面呈现较大的拉剪应力状态,不利于管道和坝体的联合承载;坝段间、岸坡坝段与岩体间有可靠的相互约束作用时,横河向地震作用对整体结构的承载性能影响很小。
关键词
水工结构
地震反应
有限单元法
重力
坝
坝后背管
高烈度地震
外包混凝土开裂
Keywords
hydraulic structure
load effect of earthquake shock
finite element method
penstock laid on downstream surface of gravity dam
violent earthquake shock
concrete wall cracking
分类号
TV732.4 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
鸭池河水电站坝后背管三维有限元分析
被引量:
1
9
作者
谢巍
刘东常
杨开云
张多新
马文亮
机构
华北水利水电学院土木工程系
出处
《水利水电技术》
CSCD
北大核心
2004年第11期36-38,共3页
文摘
对鸭池河水电站引水系统坝后背管进行了三维有限元分析,得出了背管在死水位、正常蓄水位、校核洪水位及温变作用等工况下产生的应力及位移,为该钢管设计及施工提供了依据.根据分析计算结果,提出了取消伸缩节的建议,可大量节省投资成本.
关键词
坝后背管
三维有限元分析
伸缩节
鸭池河水电站
Keywords
penstock on downstream dam surface
3-D FEM
expansion joint
Yachihe Hydropower Station
分类号
TV732.4 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
坝后背管承载性能研究进展
被引量:
3
10
作者
张伟
伍鹤皋
机构
广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
出处
《水电能源科学》
2007年第1期90-93,共4页
基金
广西教育厅科研项目[桂教科研(2006)26]
文摘
以理论分析法、模型试验与原型观测法、有限单元法为线索总结了近年来坝后背管承载性能的研究成果。重点评析了管道外包混凝土开裂前后应力状态的计算方法、外包混凝土裂缝宽度的计算方法、提高管道耐久性的措施、有限单元法在坝后背管中的应用。提出了需要进一步深入研究的问题,包括合理的钢材配置计算方法、钢衬外包混凝土裂缝控制研究、非线性承载性能和破坏机理研究、动力承载性能研究、温度控制和温度应力分析、新型材料和新型结构型式研究等。
关键词
坝后背管
承载性能
研究进展
综述
Keywords
penstock laid on downstream face of dam
load-carrying properties
research progress
overview
分类号
TV732.4 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
设置软垫层坝后背管结构非线性分析探讨
被引量:
2
11
作者
林涛
何勇
田立平
徐远杰
机构
武汉大学土木建筑工程学院
湖北省钟祥市北山抽水蓄能电站建设投资管理处
出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2007年第6期92-95,共4页
文摘
坝下游面钢衬钢筋混凝土管道是近30年来应用最广的压力管道形式之一,其工作机理是允许外包混凝土开裂,但要限制裂缝宽度。以三峡水电站坝后背管为例,借助有限元软件ANSYS建立了设置软垫层坝后背管有限元模型,计算分析了设置软垫层坝后背管结构应力状态,并与结构模型试验对比。结果表明:坝后背管设置垫层能有效减小钢管向外围混凝土传递的内水压力,降低混凝土拉应力峰值,改善外围混凝土结构的应力状态,提高钢管的承载比。随着垫层弹模的降低、厚度的增大,这种效应更加明显。对设置软垫层的范围提出了优化建议。
关键词
ANAYS
坝后背管
软垫层
非线性有限元
Keywords
ANAYS
penstock downstream of dam
cushion course
nonlinear finite element
分类号
TV335 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
坝后背管结构的受力性态与破坏特征研究
被引量:
1
12
作者
朱锦章
刘幸
童友枝
田继平
机构
孝感学院土木工程系
武汉大学土木建筑工程学院
出处
《人民长江》
北大核心
2008年第6期54-56,共3页
文摘
为了比较准确研究坝后背管结构的破坏特征与内水压力、钢管直径及钢筋混凝土环的厚度等的关系,搜集了国内20座已建大坝坝后背管结构的相关资料,根据有限元方法采用大型ANSYS软件对不同内水压力p、不同钢管直径D及不同混凝土环厚度T的坝后背管结构的受力性态和破坏特征进行了研究。根据研究成果,提出了此种结构应据裂缝宽度极限状态建立其设计计算方法的建议。
关键词
坝后背管
结构
受力性态
破坏特征
研究
建议
分类号
TV314 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
坝后背管结构力学弹性中心法的应用
被引量:
9
13
作者
蒋锁红
机构
西北勘测设计研究院
出处
《水力发电》
北大核心
2003年第9期31-34,共4页
基金
国家电力公司2001年度科研项目(SP11 2001 03 46 03)
文摘
简要介绍了坝后背管结构力学弹性中心法,并利用结构力学弹性中心法对国内外已建坝后背管工程和地面外包混凝土钢管工程进行结构分析和配筋优化。分析发现,坝后背管外包混凝土的外圈钢筋应力大于内圈钢筋应力和钢管应力,外包混凝土厚度设计基本合理,但在钢筋布置上值得进一步优化。结构力学弹性中心法计算结果可靠,方法简便。
关键词
水电站
压力钢管
坝后背管
结构力学
弹性中心法
计算模型
Keywords
penstock laid on the downstream face of dam, structure calculate, elasticity center method, hydraulic power plant
分类号
TV732.41 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
设置软垫层坝后背管接触非线性有限元分析
被引量:
1
14
作者
何勇
林涛
徐远杰
机构
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
武汉大学土木建筑工程学院
出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2006年第6期88-91,共4页
文摘
以三峡水电站坝后背管为例,借助有限元软件ANSYS建立了坝后背管设置软垫层与内衬钢管面摩擦接触有限元模型,考虑接触非线性和混凝土开裂非线性,分析计算了设软垫层坝后背管、钢筋的受力性态及混凝土的开裂情况,结果表明:垫层能有效减小钢管向外围混凝土传递的内水压力,提高钢管的承载比,改善外围混凝土的应力状态。对设置软垫层的提出了优化建议。
关键词
ANSYS
坝后背管
软垫层
非线性
Keywords
ANSYS
penstock on the downstream dam surface
raft layer
nonlinear
分类号
TV64 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
预应力钢衬钢筋混凝土坝后背管非线性分析
被引量:
1
15
作者
马文亮
王清云
张建华
机构
华北水利水电学院土木与交通学院
出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2012年第9期86-90,共5页
基金
河南省教育厅自然科学基础研究计划项目(2010B560009)
文摘
以龙开口水电站为例,提出了预应力钢衬钢筋混凝土坝后背管结构的设计方案,并采用非线性有限元理论对背管结构进行了极限承载力分析。研究了坝后背管结构的应力分布规律,并将预应力钢衬钢筋混凝土坝后背管与普通钢衬钢筋混凝土坝后背管进行对比分析。研究成果表明:预应力钢衬钢筋混凝土坝后背管结构具有节省投资、避免开裂、耐久性好等优点,是一种值得广泛应用和推广的压力管道结构形式。
关键词
预应力钢衬钢筋混凝土
坝后背管
非线性理论
内水压力
应力分布
Keywords
prestressed steel-lined RC; penstock on downstream surface of dam; nonlinear theory; internal water pressure; stress distribution
分类号
TV332 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
坝后背管外包混凝土裂缝宽度计算公式探讨
被引量:
6
16
作者
夏敏
机构
苏州科技学院江苏省结构工程重点实验室
出处
《混凝土》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第9期36-39,43,共5页
文摘
根据坝后背管的结构型式、受力特点及裂缝开展特征,在一些合理的假定基础上,提出了坝后背管外包混凝土的平均裂缝间距和裂缝宽度计算公式。与实测数据比较表明,提出的平均裂缝间距计算公式比一些基于梁板构件试验所得出的裂缝间距公式更为精确合理。该计算方法物理概念明确,力学模型清楚,简便实用,可供坝后背管工程实际应用参考。
关键词
坝后背管
外包混凝土
裂缝宽度
裂缝间距
Keywords
penstock laid on downstream surface of dam
reinforced concrete layer
crack width
crack spacing
分类号
TU528.01 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
预应力坝后背管结构设计与有限元分析
被引量:
2
17
作者
王从保
伍鹤皋
机构
广西电力工业勘察设计研究院
水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉大学
出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2007年第6期75-78,82,共5页
文摘
针对普通坝后背管在裂缝控制和耐久性等方面的弱点,提出预应力坝后背管这种新的结构形式。它是在普通背管中施加预压应力,使结构处于弹性工作状态下,其外包混凝土在正常荷载组合作用下不出现裂缝,或虽然超载后产生裂缝,但正常情况下裂缝仍处于闭合状态,因此结构的整体性和耐久性大大提高了。结合某水电站坝后背管的具体资料,从环形后张预应力作用机理出发,在普通坝后背管基础上对预应力背管进行结构设计和有限元分析校核。结果表明,预应力坝后背管结构是安全、耐久和经济的。
关键词
坝后背管
预应力
结构设计
有限元法
Keywords
penstock downstream of dam
prestressed
structural design
finite element method
分类号
TV732.4 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
坝后背管混凝土的抗裂措施
被引量:
2
18
作者
张镜剑
陈祥
刘杰
彭成山
机构
华北水利水电学院
出处
《华北水利水电学院学报》
2004年第3期1-4,共4页
文摘
坝后背管在我国大型水电站中得到应用,但是这些水电站多数位于酸雨地区.酸雨经裂缝会对混凝土和钢筋产生腐蚀,使坝后背管使用寿命大大降低.因此,对坝后背管4种混凝土抗裂措施进行探讨后得出,采用人工间隙措施是一种较好的抗裂措施,值得推广.
关键词
坝后背管
酸雨
混凝土抗裂措施
Keywords
dam back penstock
acid rain
measure of concrete crack resistance
分类号
TV642 [水利工程—水利水电工程]
TV332 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
龙开口水电站坝后背管受力分析与结构设计
被引量:
1
19
作者
张多新
王清云
马文亮
刘东常
机构
华北水利水电学院
出处
《华北水利水电学院学报》
2008年第2期23-25,共3页
文摘
针对龙开口水电站坝后背管的工程设计问题,采用三维有限元技术,考虑施工、运营、校核工况和以垫层钢管代替厂坝之间伸缩节等的影响,建立坝后背管的整体力学分析模型,对坝后背管各段的受力特性进行了计算分析研究,给出了龙开口水电站坝后背管结构设计要点,供龙开口水电站及同类水电站坝后背管结构设计参考.
关键词
水电站
坝后背管
受力分析
结构设计
Keywords
hydropower station
penstock on downstream surface of dam
stress analysis
structural design
分类号
TU459.4 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
水电站钢衬钢筋混凝土坝后背管结构的非线性有限元分析
被引量:
2
20
作者
姬栋宇
孟闻远
姬栋丽
机构
华北水利水电学院
濮阳市第二高级中学
出处
《华北水利水电学院学报》
2007年第2期30-32,共3页
文摘
为了能够准确地把握钢衬钢筋混凝土管的受力性能,根据钢筋混凝土单元非线性计算的基本原理,对某水电站钢衬钢筋混凝土坝后背管进行了计算分析,得出了钢衬钢筋混凝土管环向应力的分布情况,分布情况说明了此水电站采用钢衬钢筋混凝土坝后背管的结构形式是安全合理的,可以满足工程要求.
关键词
坝后背管
钢衬钢筋混凝土结构
非线性分析
Keywords
penstock on downstream dam surface
structure of steel lined reinforced concrete
non-linear analysis
分类号
TV640.3 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑混凝土软化和分期施工的坝后背管非线性分析
张伟
伍鹤皋
《水力发电学报》
EI
CSCD
北大核心
2008
8
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职称材料
2
坝后背管外包混凝土裂缝间距计算分析
国茂华
侯建国
张长青
《人民黄河》
CAS
北大核心
2009
5
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职称材料
3
钢衬钢筋混凝土坝后背管管坝接缝面安全评价
张伟
伍鹤皋
苏凯
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
3
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职称材料
4
坝后背管弹性中心法与有限元方法对比分析
王从保
伍鹤皋
张伟
《水电能源科学》
2005
6
下载PDF
职称材料
5
坝体变位和内水压力对坝后背管结构应力的影响
石广斌
冯兴中
安盛勋
李宁
《水力发电》
北大核心
2004
2
下载PDF
职称材料
6
龙开口电站钢衬钢筋混凝土坝后背管非线性分析
马文亮
李晓芬
陈卫星
《人民长江》
北大核心
2012
3
下载PDF
职称材料
7
高拱坝坝后背管结构静动力分析
马震岳
孙万泉
《水力发电》
北大核心
2003
4
下载PDF
职称材料
8
重力坝坝后背管高烈度地震反应研究
张伟
伍鹤皋
《世界地震工程》
CSCD
北大核心
2008
3
下载PDF
职称材料
9
鸭池河水电站坝后背管三维有限元分析
谢巍
刘东常
杨开云
张多新
马文亮
《水利水电技术》
CSCD
北大核心
2004
1
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职称材料
10
坝后背管承载性能研究进展
张伟
伍鹤皋
《水电能源科学》
2007
3
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职称材料
11
设置软垫层坝后背管结构非线性分析探讨
林涛
何勇
田立平
徐远杰
《中国农村水利水电》
北大核心
2007
2
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职称材料
12
坝后背管结构的受力性态与破坏特征研究
朱锦章
刘幸
童友枝
田继平
《人民长江》
北大核心
2008
1
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职称材料
13
坝后背管结构力学弹性中心法的应用
蒋锁红
《水力发电》
北大核心
2003
9
下载PDF
职称材料
14
设置软垫层坝后背管接触非线性有限元分析
何勇
林涛
徐远杰
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2006
1
下载PDF
职称材料
15
预应力钢衬钢筋混凝土坝后背管非线性分析
马文亮
王清云
张建华
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2012
1
下载PDF
职称材料
16
坝后背管外包混凝土裂缝宽度计算公式探讨
夏敏
《混凝土》
CAS
CSCD
北大核心
2011
6
下载PDF
职称材料
17
预应力坝后背管结构设计与有限元分析
王从保
伍鹤皋
《中国农村水利水电》
北大核心
2007
2
下载PDF
职称材料
18
坝后背管混凝土的抗裂措施
张镜剑
陈祥
刘杰
彭成山
《华北水利水电学院学报》
2004
2
下载PDF
职称材料
19
龙开口水电站坝后背管受力分析与结构设计
张多新
王清云
马文亮
刘东常
《华北水利水电学院学报》
2008
1
下载PDF
职称材料
20
水电站钢衬钢筋混凝土坝后背管结构的非线性有限元分析
姬栋宇
孟闻远
姬栋丽
《华北水利水电学院学报》
2007
2
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职称材料
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