惠州抽水蓄能电站高压钢筋混凝土平底岔管三维有限元分析

应用ANSYS 5 7结构分析软件 ,较为真实地建立了有关数学模型 ,对广东惠州抽水蓄能电站的高压引水岔管进行三维有限元分析 ,并比较了同等条件下平底与非平底岔管的应力、应变情况 。

高压钢筋混凝土平底岔管的边界元分析

广州抽水蓄能电站（下称广蓄电站）二期工程高压钢筋混凝土岔管采用平底岔管的型式，以利放空排水。平底岔管的内体型比已建成的广蓄电站一期工程的非平底、对称于洞轴线的卜型岔管更加复杂。根据广蓄电站一期工程高压钢筋混凝土岔管设计的成功经验，用边界元法对广蓄电站二期工程高压平底岔管进行了详细的结构分析，其成果是广蓄电站二期工程高压钢筋混凝土平底岔管结构设计的依据。

高压钢筋混凝土平底岔管设计

广州抽水蓄能电站（下称广蓄电站）二期工程高压钢筋混凝土岔管采用平底岔管的型式，以利放空排水。平底岔管的内体型比已建成的广蓄电站一期工程的非平底，对称于洞轴线时，卜型岔管更加复杂。根据广蓄电站一期工程高压钢筋混凝土岔管设计的成功经验，用边界单元法对广蓄电站二期工程高压平底岔管进行了详细的结构分析，其成果是广蓄电站二期工程高压钢筋混凝土岔管设计的依据。经过充水放空后对广蓄电站二期工程高压平底岔管的检查，证明其设计合理、可靠的。

高压钢筋混凝土平底岔管的边界元分析

广州抽水蓄能电站二期工程高压钢筋混凝土岔管采用平底岔管的型式，以利放空排水，平底岔管的内体型比广蓄电站一期的非平底，对称于洞轴线的卜型岔管更加复杂，根据广蓄一期高压岔管设计的成功经验，作者用边界单元法对广蓄二期高压平底岔管进行了详细的结构分析，其成果是广蓄二期高压平底岔管结构设计的依据。

平底钢岔管体型设计与受力特性分析--以西藏德罗水电站为例

对称平底钢岔管各管节的管底在同一高程,钢管检修时,水体能自流排放,方便检修,但使用常规的解析方法对平底钢岔管进行体型设计较为困难,出图效率也较低。提出在CATIA中建立对称平底钢岔管的标准模板,以适应不同尺寸钢岔管的三维设计,并以德罗水电站中钢岔管为例,采用ANSYS程序对月牙肋钢岔管、平底月牙肋钢岔管及平底三梁钢岔管的受力特性进行分析。结果表明:3种形式的钢岔管均能满足受力要求,其中月牙肋岔管受力最优,但排水不便;平底钢岔管采用三梁进行加强后,加强梁与岔管管壁应力得到显著改善;平底钢岔管既能方便排水检修,也能满足受力要求,可在工程中推广应用。

水电站压力管道平顶平底月牙肋钢岔管结构设计及应力分析

常规月牙肋钢岔管为上下对称结构,在压力管道检修放空时,钢岔管底部存在积水问题;在压力管道运行前充水时,钢岔管顶部存在积气问题。为解决上述问题,提出了一种平顶平底钢岔管,其由多个主锥管锥节、支锥管锥节和不对称月牙肋组成;主管与主锥管的管顶线位于同一水平面,支锥管与支管的管底线位于同一水平面;相邻管节间设公切球,以使相邻管节间相贯线为平面曲线。以CCS水电站压力管道为例,对中心对称钢岔管、平底钢岔管、平顶平底钢岔管进行有限元分析,结果表明,中心对称钢岔管上下对称、受力最好,平顶平底钢岔管较平底钢岔管应力集中现象有所缓解。此外,平顶平底钢岔管在体型上实现了压力管道及钢岔管的完全自流排水与完全自流排气,有效缩短压力管道检修排水时间,有利于机组高效稳定运行。

基于CATIA的平底三梁钢岔管辅助设计系统开发与应用

平底三梁钢岔管结合了月牙肋和三梁岔管的特点,整个钢岔管底部平齐,有利于解决管道系统检修排水难题;但其结构复杂,无可靠的结构力学计算方法。在进行岔管设计优化或者设计变更时,需采用有限元软件反复建模计算,流程繁琐,工作量大。通过CATIA软件二次开发计算机辅助设计系统进行平底三梁钢岔管体型设计和有限元分析,可有效提高设计效率和精度。程序系统按岔管布置形式开发的对称和卜形两个模块,均包括体型设计、三维建模、网格划分、数据转换等功能。采用程序系统进行埋藏式平底三梁钢岔管与围岩联合承载设计,可使计算结果更加合理,管壳和加强梁尺寸得到进一步优化,应用前景非常广阔。

水电站多锥节平底月牙肋钢岔管设计

在传统月牙肋钢岔管体形设计基础上,提出了一种多锥节平底月牙肋钢岔管设计方案。该平底岔管结构由多个主锥管锥节、支锥管锥节和月牙肋组成。多锥节平底月牙肋钢岔管设计的难点是既要保证底部水平,又要保证轴线不在同一水平面的锥管两两相贯为平面曲线。在CATIA三维设计平台上,采用空间解析几何做图法,构建了多锥节平底月牙肋钢岔管三维模型,解决了锥管相贯为平面曲线的难题,并给出不对称月牙肋的体形。编制二次开发的程序实现了管节和月牙肋放样点的自动生成。多锥节平底月牙肋钢岔管已应用于老挝某工程岔管的方案设计,研究表明钢岔管应力分布均匀,且由于平底岔管在施工、排水和检修方面都优于传统岔管。

底部平齐钢岔管研究进展综述

钢岔管设计是电站引水系统设计中的重要一环,传统对称钢岔管需要在共切球位置设置排水管道或者采用临时排水措施,以便压力钢管检修,但往往检修效率低且施工不便。对于大直径钢管,这个问题尤为突出。主要从传统岔管类型和发展、平底岔管体型设计、平底岔管结构计算、平底岔管水力特性研究、某工程平底岔管设计实践等5个方面介绍底部平齐钢岔管的研究进展。基于已有研究成果的总结分析,可为水电站底部平齐钢岔管的设计以及相关科研工作等提供参考。