三峡水电站坝内埋管大比尺结构模型试验研究

结合三峡工程实际,对坝内埋管结构进行了１：５大比尺仿真材料结构模型试验,着重研究了大直径、高水头坝内埋管在运行期温度荷载、坝体荷 载和内水压力共同作用下的应力和强度问题,试验结果表明：该埋管结构具有较高的抗裂能力和极限承载力,可保证三峡水电站的安全运行 。     

三峡水电站坝内埋管非线性有限元分析

结合三峡工程实际,对坝内埋管结构进行了非线性有限元分析,着重研究了不同管顶混凝土厚度和配筋对管道结构应力和强度的影响．计算结果表明,增大管顶混凝土厚度,可以明显提高坝内埋管的抗裂安全,确保混凝土大坝的整体稳定性,但是配筋多少对管周混凝土的抗裂能力影响较小．     

三峡水电站坝内埋管非线性有限元分析

结合三峡工程实际,对坝内埋管结构进行了非线性有限元分析,着重研究了不同管顶混凝土厚度和配筋对管道结构应力和强度的影响。计算结果表明,增大管顶混凝土厚度,可以明显提高坝内埋管的抗裂安全,确保混凝土大坝的整体稳定性,但是配筋多少对管周混凝土的抗裂能力影响较小。     

混凝土内压力钢管承受内水压力的计算

本文以理论推导、工程实例和模型试验为依据,分析和比较了国内外几种混凝土内埋藏式钢管的计算办法,推荐了计算方法和提出了布置坝内埋管的限制条件,并探讨了坝内埋管的发展趋势。     

设垫层坝内埋管结构分析

通过对设垫层坝内埋管结构的计算分析，论证了在钢管外周设置垫层可以有效降低钢管外围混凝土的拉应力，提高混凝土抗裂安全，并充分发挥钢管的作用     

土壤源热泵地埋管换热实验研究

在不同的钻井和埋管结构中,利用实验装置及测试系统运行不同地埋管进水温度、进水流速等数种工况,根据土壤源热泵地埋管实际运行的测试结果讨论地埋管进水温度、流量、埋管类型、钻井深度以及运行方式对单位井深换热量的影响。实验表明,提高进水温度、流量、钻井深度以及选择合适的埋管类型可增强地埋管换热能力,间歇运行方式能够最大程度利用土壤蓄能特性,使地埋管始终能够高效换热,相比连续运行提高了33．9％,但进水温度、流量和钻井深度不能无限增大,其大小的选择需要考虑土壤源热泵主机运行性能和经济性。     

车辆多轮荷载作用下埋地管道动应力仿真分析

为解决车辆多轮荷载作用下埋地管道动应力响应问题,本文以某重型车辆多轮荷载下的埋地管道为研究对象,建立了路-管-土系统结构的有限元模型。采用有限元分析软件ABAQUS,考虑沥青混凝土路面结构、土壤特性和管-土之间接触特性,分析车辆多轮荷载作用下埋地管道动应力响应特性,得到不同时刻管道中部管顶处内外壁的等效应力和各向应力变化情况。结果表明,随着车辆驶近埋地管道,管道内外壁的等效应力和各向应力的数值和分布范围逐渐增加,且呈椭圆分布;随着车辆驶离埋地管道,等效应力和各向应力的数值和分布范围逐渐减小。管道内外壁等效应力和各向应力均出现两个较大峰值,第一峰值为前轴车轮作用时,第二峰值为轴距较小的中、后轴车轮作用时。该研究结果为车辆荷载作用下埋地管道的性能研究提供了参考依据。     

地下连续墙内埋管换热器传热性能的试验研究

采用现场试验的方法对上海自然博物馆地下连续墙内埋管的传热性能进行了试验研究,分析了埋管布置形式、循环水流速、进水温度和运行模式对换热效果的影响.试验结果表明:地下连续墙内埋管的布置形式和传热性能都与传统的地埋管有较大的不同;混凝土水化热对地下连续墙体的温度有较大影响;增大埋管的支管间距可以提高其换热效果;在试验工况下的单组埋管合理流速为0.6～0.9m/s,;地下连续墙内埋管的换热量随进水温度呈线性变化;采用间歇运行的模式,可以提高热交换系统的换热量.     

设垫层坝内埋管结构分析

通过对设垫层坝内埋管结构的计算分析，论证了在钢管外周设置垫层可以有效降低钢管外围混凝土的拉应力，提高混凝土抗裂安全，并充分发挥钢管的作用。     

地下埋管可靠度校准分析

应用《水工统标》推荐的一次二阶矩法,对现行《水电站压力钢管设计规范（ＳＤ１４４ － ８５）》中的地下埋管进行了可靠度水平校准分析．介绍了地下埋管在正常工作情况下的荷载及荷载效应的统计特征、影响地下埋管抗力的因素和各因素的统计参数;分析计算了Ａ３ 和１６ Ｍｎ 钢管在不同荷载效应比和不同围岩承载率时的可靠指标β;讨论了现行规范地下埋管的可靠度水平;提出了地下埋管可靠度低于明管较多,在修订规范时宜适当提高的建议．可供地下埋管设计和修订规范时参考．     

坝后预应力混凝土压力背管的受力性能

结合三峡水电站坝后浅埋式压力背管的布置,研究了采用钢衬预应力混凝土结构替代原设计钢衬钢筋混凝土结构的可行性.通过分析坝管连接侧面设置与不设置软垫层对钢衬预应力混凝土压力管道本身的受力性能及管道对坝体的影响,提出了取消软垫层的设计与施工建议.研究了钢衬预应力混凝土压力管道在施工和使用阶段的受力性能     

三峡电站钢衬预应力混凝土联合受力压力管道设计方案选择

以三峡电站坝后背管钢衬钢筋混凝土联合受力结构为基础 ,在保证压力管道承载力要求、提高结构耐久寿命的前提下 ,提出了钢衬预应力混凝土联合受力压力管道的设计方案 .考虑结构荷载工况和施工工艺 ,对后张有粘结真空辅助压浆方案和后张无粘结方案的预应力筋束锚固方式、扶壁夹角和钢衬厚度等进行了论证 .通过对不同钢衬厚度、不同外包混凝土尺寸压力管道有限元计算的对比分析 ,提出了三峡电站钢衬预应力混凝土联合受力压力管道的优化设计方案     

三峡电站压力管道大比尺仿真模型加载技术研究

根据三峡电站压力管道仿真材料大比尺平面结构模型是国内外同类模型中规模最大，加载技术复杂的特点，首次研究采用组合压力钢枕施加内压荷载，施压均匀，加载效果好，完成了模型超载破坏试验，取得了规律性好、对三峡工程管道设计具有重要参考价值的成果．     

全埋式钢衬钢筋混凝土管道与坝内垫层管比较分析

结合某坝后式水电站工程实例,对全埋式钢衬钢筋混凝土管道方案进行了平面非线性有限元分析,比较了不同管坝接缝面连接形式(垫层、冷缝、固结)对结构受力特性的影响.计算结果表明:垫层接缝方案可以有效地减少内水压力传至坝体,冷缝连接方案次之,固结方案最为不利,因此从坝体安全性角度考虑,建议在工程中使用垫层接缝方案.在坝址区域地震烈度较高或者对管、坝混凝土开裂有严格控制的工程中,建议使用坝内垫层管方案,这样不仅可以保证坝体及管道抗震安全,又能使钢管承担更多的内水压力,减少或避免管道及坝体混凝土开裂.     

重力坝下游面压力管道结构强度的研究

本文主要介绍通过仿真材料整体结构模型试验验证采用重力坝下游面压力管道布置型式的研究成果。采用我国拟建的某大型水电站参数,通过两个仿真材料的整体结构模型试验,研究该工程重力坝下游面压力管道在坝体自重、上游水压力和泥沙压力共同作用下下游坝面管的应力和强度,并通过超载试验,分析结构的安全度和破坏形态。研究结果表明:该工程采用重力坝下游面管道布置型式在设计载荷作用下是安全的、可行的;在3.0～3.5倍的设计载荷作用下,下游面压力管道结构仅局部出现裂缝,并未破坏。     

压力钢管可靠度分析基本变量的统计特性

通过对有关资料的统计分析 ,提出了钢管静水压力、水锤压力、地下埋管围岩承载率、坝后背管抗力计算模式等的统计参数和概率分布类型 ,可供水电站压力钢管可靠度分析和确定分项系数时参考     

前苏联钢衬钢筋混凝土压力管道技术及三峡压力管道的计算复核

前苏联从 2 0世纪 6 0年代中期开始对钢衬钢筋混凝土压力管道进行了较系统的试验研究、理论分析和设计计算 ,提出了设计准则和设计规范 ,总结了丰富的经验 .通过介绍前苏联的钢衬钢筋混凝土压力管道的设计、施工经验 ,阐述了俄罗斯专家对三峡电站压力管道按前苏联规范作复核计算的过程     

三峡大坝厂房坝段地震动应力组合方法的比较研究

基于二种不同的振型应力组合方法对三峡大坝厂房坝段的动应力进行了比较研究，其结果表明对三峡大坝厂房坝段地震作动力分析时应用平方开平方方法对振型应力进行组合可以达到较好的精度。可以满足工程需要，用二种不同的振型应力组合方法得出的计算结果仅有很小的差别。