埋藏式月牙肋钢岔管结构三维有限元分析

采用三维有限元方法,应用自编的弹簧单元加载程序和ANSYS软件,考虑钢岔管与围岩间的缝隙值,按岔管与围岩联合承载,对某水电站的埋藏式月牙肋钢岔管进行了结构计算,分析了钢衬、混凝土衬砌与围岩联合承载结构特性,探讨了围岩性能和初始缝隙值的敏感性。结果表明,钢岔管与围岩联合承载时钢衬及肋板应力变化梯度趋于平缓,围岩约束钢衬的位移使其分布趋于均匀,采用弹簧单元模拟回填混凝土和围岩有效、可行。

埋藏式月牙肋钢岔管应力控制标准的比较研究

通过三维有限元结构分析,对目前常用的几种钢岔管应力控制标准进行了比较研究。在相同围岩参数及缝隙条件下,按不同应力控制标准设计的钢岔管管壁厚度和肋板尺寸差别较大,说明不同应力控制标准之间差别是较大的。此外,在满足明管校核准则和适当围岩承载比的条件下,按DL/T 5141—2001《水电站压力钢管设计规范》坝内埋管的结构系数增加10%的应力控制标准对地下埋藏式钢岔管进行设计是比较合理的。

埋藏式月牙肋钢岔管的合理布置及承载参数分析

近年来,我国常规水电和抽水蓄能电站工程得到快速的发展,各种施工技术、设备不断创新,建筑物的设计水平也在不断的提升。埋藏式月牙肋钢岔管是常规引水式水电工程和抽水蓄能电站中应用广泛的建筑物,其承载力和体型设计直接影响着整个常规水电工程和抽水蓄能电站的工程质量和投资。而在其设计过程中,埋藏式月牙肋钢岔管的体型设计布置和承载参数的计算又是非常重要的工作内容,为此文章针对埋藏式月牙肋钢岔管的合理体型设计及承载参数计算等相关的内容进行分析研究。

埋藏式月牙肋钢岔管布置形式选择和承载特性研究

本文结合某抽水蓄能电站埋藏式月牙肋钢岔管的实际,采用三维有限元方法,研究不同围岩条件下钢岔管布置形式选择和围岩承载特性。计算结果表明:对于大HD值埋藏式钢岔管,围岩条件较差时对称布置明显优于非对称布置,但围岩条件较好时其优势不再明显,所以不应强调任何条件下都采用对称布置;另外,国内目前把钢岔管外围岩体承载比统一控制在30%以内,往往导致围岩条件较好时埋藏式钢岔管设计管壁厚度反而大于围岩条件相对较差时的设计厚度,这显然是不合理的,应根据不同的围岩条件对承载比进行相应控制,围岩条件较好时应放宽承载比为30%的限制。

基于RBF神经网络的埋藏式月牙肋钢岔管围岩承载率研究

根据西龙池抽水蓄能电站的工程资料,建立埋藏式月牙肋钢岔管有限元模型,利用接触单元模拟钢岔管和围岩的联合承载。通过构造一系列围岩参数依次进行联合承载有限元计算,得到测点的计算应力。依据测点的计算应力和实测应力等数据,进行神经网络反演分析,根据反演结果的误差大小确定围岩参数。研究表明,通过神经网络反演得到的围岩参数较为合理,符合工程经验,且围岩承载规律性较好,证明利用神经网络法对钢岔管主要设计参数进行反演分析是可行的。

蟠龙抽水蓄能电站月牙肋钢岔管结构与水力特性研究

对蟠龙抽水蓄能电站的埋藏式月牙肋钢岔管结构特性和水力特性进行了系统研究。通过对不同主、支管直径方案下的管壁应力、用钢量、水头损失等分析计算,得到岔管结构的受力状态和水力流态规律。研究结果表明,在正常运行情况下,管径越小岔管结构受力越有利,可有效地降低钢岔管制作安装的难度,但管内流速增大导致水头损失增加,从而降低电站发电效率。因此,管径选择时应综合考虑结构要求和水力要求,做到安全、经济、合理。