地下水工隧洞围岩及钢筋混凝土岔管结构数值分析

随着高山峡谷地区大型水电工程的兴建,深埋地下水工隧洞的围岩稳定和内外水压力作用下衬砌应力变形等成为重点关注问题。从围岩开挖支护、围岩衬砌相互作用和钢筋混凝土有限元模拟等方面建立钢筋混凝土岔管段数值分析模型,以蒲石河抽水蓄能电站尾水岔管为例,分析了围岩的应力、变形问题以及混凝土岔管结构配筋和配筋后应力、裂缝开展等问题。围岩分析计算结果表明:在主、岔洞交叉处会产生拉应力,塑性区开展较深,同时主洞靠近岔洞侧和尾水支洞的两侧岩体塑性区也有较大的开展。岔管结构分析计算结果表明:正常运行工况在内水压力作用下岔管结构大部分区域存在拉应力,裂缝较大;检修工况在外水压力作用下仅在主、岔管交叉处存在拉应力区,裂缝较小。

水电站钢筋混凝土岔管结构受力分析

介绍了钢筋混凝土岔管的运用与研究概况,并采用通用的有限元计算软件对黄鱼塘水电站卜形钢筋混凝土岔管进行了受力计算,并且分析了岔管分岔角、壁厚和灌浆压力对岔管应力分布的影响,为钢筋混凝土岔管结构的运用、设计和施工提供了一定的依据。

钢筋混凝土岔管锐角区修圆优化的压强分布不均匀性研究

修圆优化是缓解钢筋混凝土岔管锐角区应力集中现象的有效措施之一。针对该措施对岔管水力特性带来的显著影响,作者选取Realizable k-ε模型,结合实际工程进行CFD数值模拟,在对岔管的流态特征与水头损失等进行分析的基础上,针对典型断面及管壁压强分布的不均匀性进行定量研究,给出了典型断面压强分布不均匀性衡量标准。结果表明,分岔处附近管壁压强分布不均匀且左右呈现较明显的不对称性,锐角区修圆半径的增大能略微降低岔管水头损失,正常发电工况下,修圆半径小于约0.5倍最大公切球半径时能小幅改善岔管流态,但继续增大修圆半径会恶化流态并增大近分岔处压强分布的不均匀程度。

地下钢筋混凝土岔管围岩稳定及结构数值分析

以国内某抽水蓄能电站的钢筋混凝土岔管工程为例,从围岩开挖支护、围岩与衬砌相互作用和钢筋混凝土结构等方提出了围岩、混凝土等材料的数值模拟方法,通过三维有限元线性和非线性计算,分析研究了地下钢筋混凝土岔管在施工、运行等工况下,围岩、衬砌结构的应力与变形,以及混凝土岔管结构配筋和配筋后应力、裂缝开展等问题.结果表明:在开挖阶段由于地应力释放在主、岔洞交叉处会产生拉应力,塑性区开展较深;正常运行工况在内水压力作用下岔管结构大部分区域存在拉应力,裂缝较大;检修工况在外水压力作用下仅在主、岔管交叉处存在拉应力区,裂缝较小;结构配筋时,轴向配筋应该由外水作用的工况来控制,环向配筋由内水作用为主的工况来控制.

某水电站钢筋混凝土岔管三维有限元结构分析

文章应用大型通用有限元软件ANSYS,对某水电站钢筋混凝土岔管在施工期、运行期和检修期工况下进行了三维有限元计算。根据计算结果,分析钢筋混凝土结构的稳定性,验证结构设计的合理性,并根据应力计算结果,推荐岔管结构配筋方案。

大型地下钢筋混凝土岔管的工作性态研究

结合天荒坪抽水蓄能电站的工程实际，利用三维线性及非线性有限元法研究了大型地下钢筋混凝土岔管的工作性态，分析了在内水压力及外水压力等不同荷载作用下，岔管衬砌的工作特性和围岩的应力分布规律．所得结论为大型地下钢筋混凝土岔管的设计提供了参考．

埋藏式钢筋混凝土岔管的有限元计算范围

采用有限元法研究了埋藏式钢筋混凝土岔管的计算范围。研究中认为混凝土衬砌及围岩是线弹性体，并考虑了围岩不同弹性模量对计算范围的影响。算例给出了埋藏式钢筋混凝土岔管关键部位的应力受相关因素影响的情况。最后通过综合分析得出了埋藏式钢筋混凝土岔管的有限元计算范围值。

钢筋混凝土岔管选形研究

通过对钢筋混凝土岔管结构的计算分析,给出了岔管分岔部位的应力分布特征,并分析了分岔角度改变对岔管应力分布的影响,这为钢筋混凝土岔管结构的选形提供了一定的理论依据。

钢衬钢筋混凝土岔管三维非线性数值分析

将混凝土损伤塑性模型引入钢衬钢筋混凝土岔管结构的非线性研究中:首先根据仿真结构试验模型建立了三维有限元模型,并将计算结果与模型试验进行了比较;然后对钢衬与混凝土之间边界连接方式以及径向缝隙值进行比较分析。结果表明,计算结果与试验结果较为一致;钢衬与混凝土之间的连接方式对结构的受力和裂缝宽度有一定影响;径向缝隙值的大小对岔管结构的受力以及混凝土的损伤开裂及裂缝宽度的影响最为明显。

钢筋混凝土岔管结构三维有限元分析

钢筋混凝土岔管是一种重要的输水结构,特别是在城市供水管网中常常用到岔管结构。文章以某钢筋混凝土岔管结构为例,采用有限单元法建立了钢筋混凝土岔管结构计算模型,对岔管结构施工和运行中的工况组合进行了计算,分析了岔管主要分析断面的应力分布规律。分析结果为城市供水管网中设计钢筋混凝土岔管结构提供参考依据。

周宁水电站透水衬砌高压钢筋混凝土岔管研究

周宁水电站高压岔管水头503m、PD值23 640kN/m,采用透水衬砌钢筋混凝土结构,在工程设计上具有一定的特点。本文概要介绍了设计和科研成果,总结了高水头、大PD值高压岔管设计的一些经验。

引水隧洞钢筋混凝土岔管结构特性分析与配筋优化

结合某抽水蓄能电站钢筋混凝土岔管结构工程实例,运用ansys大型有限元软件为平台,进行三维数值仿真模拟,对岔管的结构特性进行了分析。结果显示,岔管岔角处应力集中现象明显,在水压力作用下岔腰出现最大应力,根据得到的应力结果对截面进行配筋,可以定量化地指导和优化工程设计。

天荒坪抽水蓄能电站钢筋混凝土岔管设计特点及结构设计

本文概要介绍了天荒坪抽水蓄能电站钢筋混凝土岔管的设计特点，岔管位置选择的原则和结构设计所做的工作，以及经验和体会，供类似工程参考。

复杂地质条件下建设高压钢筋混凝土岔管技术

结合惠州抽水蓄能电站高压钢筋混凝土岔管的建设,对高水头抽水蓄能电站工程在复杂地质条件下钢筋混凝土岔管的布置及设计准则、设计理论及计算方法、防渗灌浆等相关技术问题进行了探讨。建设高压钢筋混凝土岔管,要满足抗抬理论和最小主应力准则,并合理控制高压岔管与相邻洞室的围岩渗透水力梯度,这样可以从整体上和宏观上控制、评估高压岔管的安全度。对于复杂的地质构造,通过高压灌浆技术进行工程处理,提高断层带的抗渗能力和承载能力,可满足高压岔管工程安全要求。

对称Y形钢筋混凝土岔管三维有限元分析

采用通用的有限元计算软件,对黄鱼塘水电站对称Y形钢筋混凝土岔管进行了三维有限元分析。给出了岔管在施工和运行过程中各种工况下的应力和位移分布规律,为对称Y形钢筋混凝土岔管结构的设计和施工提供了一定的参考依据。

钢筋混凝土岔管结构有限元仿真分析

采用有限单元法对某水电站钢筋混凝土岔管进行了受力分析,在计算过程中,共考虑了施工和运行过程中的6种组合工况,计算出了各种工况下混凝土岔管及围岩的应力分布。并对计算结果进行了分析说明。

钢筋混凝土岔管施工与运行过程仿真分析

采用有限元计算软件ANSYS,对落脚河水电站钢筋混凝土岔管的施工与运行过程进行了仿真分析。在计算过程中,共考虑了施工和运行过程中的8种组合工况,计算出了各种工况下混凝土岔管及围岩的应力分布。为钢筋混凝土岔管的设计与施工提供了一定的参考依据。

天荒坪抽水蓄能电站钢筋混凝土岔管设计特点及结构设计

本文概要介绍了天荒坪抽水蓄能电站钢筋混凝土岔管的设计特点，岔管位置选择的原则和结构设计所做的工作，以及经验和体会、供类似工程参考。

弹性地基梁法计算地下钢筋混凝土岔管结构应力

根据弹性地基直梁和圆弧曲梁内力和位移的计算公式,编制了相应计算程序,并应用于盘石头水库电站输水隧洞岔管的结构分析。岔管计算断面简化为等截面直梁和圆形曲梁的组合结构,计算了4种工况下关键点的内力,为岔管的配筋设计提供依据。

钢筋混凝土岔管结构优化

针对钢筋混凝土岔管锐角区围岩稳定性和衬砌结构受力情况复杂的问题,结合某抽水蓄能电站工程实例,建立了引水钢筋混凝土岔管三维数值模型,并对岔管锐角区进行修圆处理。采用有限单元法,对比分析了不同修圆半径下的围岩稳定性及衬砌结构的应力和变形。计算结果表明:与修圆前相比,施工期塑性区范围增加,围岩的塑性区集中程度减缓,但岔管分岔处跨度增大,围岩变形略有增加;运行期岔裆的应力集中程度减缓,钢筋应力集中程度也有所减小,应力分布更加均匀;检修期岔管衬砌主要承受压应力,适当的修圆处理减缓了局部压应力集中程度,对变形影响不大;在外围围岩稳定的基础下尽量减少开挖,选择适当的修圆半径,有利于围岩的稳定和衬砌结构的受力。