大跨度双联连续钢管混凝土拱桥结构体系设计研究

为研究大跨度双联连续钢管混凝土拱桥的合理结构体系及中央拱座合理刚度,以主跨2×405 m渝湘复线双堡特大桥为背景,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,分析考虑自重、汽车荷载和基础沉降作用下,拱桥刚接、铰接、半刚性连接约束体系和不同中央拱座刚度对桥梁力学性能的影响。结果表明:自重、汽车荷载和基础沉降作用下各结构体系力学性能均满足规范要求。双刚接方案拱肋变形对称,结构受力良好,且构造简单、施工方便。中央拱座刚度从0.8 EI(EI为原设计方案中央拱座截面刚度)增加至2.0 EI,自重产生的最大变形基本不变,最大拉应力减小了0.33%,最大压应力减小了0.47%,结构力学性能改善效果不明显。双堡特大桥结构体系推荐采用双刚性连接,中央拱座合理刚度取值为0.8 EI,全桥有限元计算结果表明,该结构体系的强度、刚度、稳定性均满足规范要求。

浅析大型灯泡贯流式水轮发电机组管形座安装技术

管型座是贯流式水轮发电机组主要刚性支撑的重要组成部分,承载着机组转动部分及固定部件重量、上部混凝土及设备重量,也承受水的压力、浮力、正反向水推力。发电机扭矩等大部分荷载,将这些传递给混凝土基础,因此基础混凝土应有足够的强度。根据龙溪口航电枢纽的特殊情况,阐述灯泡贯流式机组管型座安装的实施方案,优化组装工艺、安装流程,减轻工作强度,缩短工期,降低焊接难度,控制安装质量,为顺利实现机组的发电目标奠定基础。

MPC方法在灯泡贯流式水电站厂房结构分析中的应用

为准确分析灯泡贯流式水电站厂房及其管形座结构,采用MPC方法模拟机组荷载,成果清楚地反映了在自重、水荷载、机电荷载等作用下厂房及其管形座的应力分布。分析成果得到应用,对工程的设计有一定的指导意义。

管型座基础应力状态及损伤特性分析

管型座作为灯泡贯流式机组的主要支撑部件,将机组自重及运行荷载传递给周围的混凝土基础,受力条件复杂。依托岷江中下游某航电枢纽工程建立厂房坝段的整体三维模型,在满负荷、飞逸、甩负荷、充水停机4种不同工况下开展管型座基础应力分析。结果表明:上下支柱角点以及流道下游顶部为结构应力控制部位,甩负荷下最大拉应力超过混凝土抗拉强度。据此推荐了上下支柱及流道下游顶部的配筋;进而采用混凝土弹塑性损伤模型,对甩负荷超载作用下管型座基础的损伤发展过程进行渐进破坏研究发现:随着超载系数的增大,流道下游顶部损伤区迅速发展,最终形成贯通裂缝,导致管型座基础结构失效,建议对流道下游顶部位置进行重点加固。

三江草头坪水利枢纽厂房管形座二期混凝土施工

三江草头坪水利枢纽工程机组为灯泡贯流式机组,管形座周边二期混凝土施工难度大,技术和质量要求高。文章所述施工方法,采用高流态混凝土薄层浇筑以及接缝灌浆等技术,取得了高速、优质施工。

尖山沟特大桥拱座设计方案优化研究

武九高速公路尖山沟特大桥主桥为跨径220 m上承式钢管混凝土拱桥,原拱座采用扩大基础,基底呈阶梯形。左幅大桩号侧地基开挖后发现岩石节理、裂隙发育,拱座横向承载力不均匀。针对左幅拱座基础因不能完全嵌入中风化岩层而导致拱座受力不均的问题,提出增大基础尺寸、增设斜桩、增设顶推桩3种优化方案,并进行比选,最终采用增设2根∅3.5 m斜桩方案(受力途径清晰、开挖量小、对环境及引桥影响小),以提高拱座抗推能力。采用有限元软件建立拱桥模型,对拱座承载力、大直径斜桩拱座边坡稳定性进行计算。结果表明:2种极限情况下拱座基底应力均小于1000 kPa;考虑斜桩作用后,拱座水平向安全系数为17.6;单桩轴向承载力为106926 kN,安全系数为2.7;成桥后拱座最大水平位移约为0.8 mm,边坡整体最大沉降值约为1.5 mm,基岩变位满足设计要求。

T形件单向螺栓连接方钢管柱-H形钢梁抗弯节点性能研究

在对方钢管柱-H形钢梁顶底T形钢单向螺栓连接节点进行了单调静力加载试验基础上,利用ABAQUS软件进行有限元分析,通过对比验证了有限元模拟结果的准确性。基于试验节点(BASE节点)模型,通过改进节点构造,建立5个系列的节点有限元模型,以模拟分析不同构造下的节点性能。研究结果表明,增加柱壁厚度能够明显提高节点的初始转动刚度和极限承载力,柱壁厚度超过14 mm时会发生单向螺栓的剪拉破坏,节点的变形性能下降;设置加劲肋能明显提高节点的极限承载力,但加劲肋厚度对节点性能影响不大;对梁翼缘以及腹板进行合理削弱能够保证节点的极限承载力和初始转动刚度。在实际的工程应用中,可考虑对梁进行合理削弱,以提高钢材利用率,节约钢材。

灯泡贯流式机组管型座混凝土结构计算

管型座是灯泡贯流式机组的主要支撑结构,其受力十分复杂。通过三维有限元及结构力学法两种计算方法,对桑河二级水电站厂房管型座混凝土结构进行分析。计算结果表明,管型座混凝土结构尺寸设置合理,配筋可靠,较好的解决了灯泡贯流式机组管型座结构复杂的配筋问题。

可与离岸风电光伏电配套的海水抽水蓄能电站探讨

结合我国海岛的地形地貌特点,探讨了与风电、光伏发电等可配套的海水抽水蓄能电站用于调峰填谷的作用,指出在岛屿周边利用沉箱/沉管形成下水库,采用低水头、大流量的贯流式水轮机抽排其内一定量的海水体作为抽水蓄能电站能量转化的载体,不仅有利于高效利用风电等清洁能源,且沉箱/沉管上覆盖土壤还可作为生产生活用地。