下游坝面钢衬钢筋混凝土管道温度应力试验分析

三峡电站等工程采用下游坝面钢衬钢筋混凝土管道 ,这种管道型式新颖 ,无规范可依。在运行时管壁混凝土开裂 ,及在温度荷载作用下应力和变形情况如何 ,是这类管道结构中尚未解决的重要问题之一。通过仿真材料模型试验及非线性有限元法 ,对带裂缝的钢衬钢筋混凝土管道在内外温度差作用下的温度应力及变形进行了研究 ,获得了可靠的成果 ,为管道设计提供了重要依据     

下游坝面钢衬钢筋混凝土管道温度应力试验分析

三峡电站等工程采用下游坝面钢衬钢筋混凝土管道,这种管道型式新颖,无规范可依。在 运行时管壁混凝土开裂,及在温度荷载作用下应力和变形情况如何,是这类管道结构中尚未 解决的重要问题之一。通过仿真材料模型试验及非线性有限元法,对带裂缝的钢衬钢筋混凝 土 管道在内外温度差作用下的温度应力及变形进行了研究,获得了可靠的成果,为管道设计提 供了重要依据。     

压力管道大比尺模型裂缝性态试验研究

结合三峡电站钢衬钢筋混凝土压力管道大比尺坪面结构模型试验，研究了内水压力作用下结的 裂缝性态及温度荷载作用下裂缝宽度的变化物征，试验结果符合规律，成果 可靠，可作为三峡工程管道设计及进一步优化设计的可靠依据。     

三峡压力管道结构模型试验径向变位特性研究

对三峡水电站浅槽式钢衬钢筋混凝土压力管道大型平同结构模型试验径向变位问题作了深入研究，提示了在均匀内水压力与温度荷载作用下的管道与大坝变位特性，同时力线槽的两侧软扩建层的设置提供了实验依据，为今后管道径向变形作深入的理论研究了丰富了实验数据。     

输水管道冬季输水保温的研究

对于冬季运行的混凝土结构,混凝土表面的温度受到气温与太阳辐射热的影响,从而使输水管道内外壁面形成较大的温度差,影响结构的安全可靠性。文中根据固体热传导理论,结合边界条件,利用ANSYSY有限元软件数值模拟冬季输水条件下无保温措施与有保温措施输水管道。数值模拟结果表明:冬季气温下降迅速,导致管道表面出现温度裂缝,采取保温措施,可有效地控制温度裂缝。     

钢衬钢筋混凝土管道配筋优化方法

主要论述了钢衬钢筋混凝土压力管道的各种结构分析和设计方法,并且围绕设计中配筋优化设计、在内水压和温度荷载作用下的应力计算与裂缝宽度验算等关键性问题,尽可能全面地介绍和评价相关的各种分析计算方法,以供工程设计参考。     

南水北调配套工程地埋钢制管道合拢温度选择

南水北调配套工程穿越河流、公路、铁路时,多选择强度高和适应变形能力大的钢制管道作为主管材。钢管在温度变化作用下,会产生较大的轴向变形,造成接口渗水。工程需合理选择合拢温度,降低管道温变量,以保证输水安全。     

大型倒虹吸进口渐变段结构三维动力响应分析

为进一步了解倒虹吸进口渐变段结构在地震作用下的动力特性,选取大型倒虹吸进口渐变段作为研究对象,基于土体-结构动力相互作用原理,并考虑管道内水体作用的影响,应用有限元分析软件建立土-管-水三维整体模型。研究分析了倒虹吸进口渐变段结构在近、远场两种不同频谱特性地震动作用下的抗震性能。研究结果表明:管道结构在水平向均产生了较大的绝对位移量,容易造成管道接口的错动破坏;管道拉、压应力极值均未达到结构的抗拉、抗压强度水平,结构不会出现应力破坏,但最大拉应力与结构抗拉强度数量级相当,会使结构产生拉应力损伤;管道竖板拉应力一般大于顶、底板应力且整个进口渐变段中水平管段所受拉应力最大;管道表现出明显的动响应滞后现象。     

温度与地震共同作用下溢洪道结构优化研究

四川省高海拔地区某跨沟拱形溢洪道结构作为研究对象，为减小温度和地震共同作用下的结构响应，对结构温度缝的数量和位置进行优化设计。针对温度和地震作用分别研究了有无温度缝措施下的结构应力分布，以该跨沟拱形溢洪道结构多个位置变权重下的应力组合作为目标函数，采用遗传算法，将温度缝的数量和位置作为设计变量进行结构优化。结果表明，温度缝的设置对于减小结构的温度作用有利，但会增大结构在地震作用下的应力；基于遗传算法对温度缝的位置和数量进行优化研究，可为同类型工程设计提供参考。     

近场地震动作用下倒虹吸水平管段动力特性

选取倒虹吸水平管段作为研究对象,考虑管道周围覆土及内部水作用的影响,应用有限元方法研究结构在近场地震动作用下的动力特性。研究表明:管道在水平向产生了较大的绝对位移量;管道拉、压应力极值均未达到结构的抗拉、抗压强度水平,结构不会出现应力破坏;管道竖板拉应力一般大于顶、底板应力,沿管道纵向方向结构拉应力值相差不大,沿横向方向则边孔底板及中孔顶板的拉应力较大;管道表现出明显的动响应滞后现象。     

金沙江溪洛渡水电站进水口分层取水措施设计

为保证金沙江溪洛渡水电站运行期不同工况下进水口均能取到库区上、中层水,提高下泄水温,降低低温水对鱼类生长繁殖的不利影响,在招标阶段审定的单层进水口布置方案的基础上,通过调整取水建筑物设计形式,在鱼类主要产卵期(3—6月)采用叠梁门取到库区上、中层水,使鱼类集中繁殖期增温效果较明显,同时具备工程量小、投资省、运行操作灵活等优点。     

基于人工光源加热的水库水温结构模拟技术探索

按照光谱一致原则,选择镝灯作为能量来源模拟太阳辐射,对水库水温结构的模拟技术进行探索性研究。通过镝灯来模拟太阳辐射对水面进行照射可以形成一定的垂向水温结构,观察镝灯对水面下水体的加热效果,发现数倍于自然太阳辐射强度的光源在数小时内,水体明显温升的范围约为水面下约20 cm,对更深处水体的加热效果十分有限。因此,水面热交换下水库水温分层结构的试验模型,可考虑利用镝灯对表层水体可快速加热的特性,根据水平变态比尺进行设计。根据综合参量的概念引入太阳净辐射通量系数Φ和水面综合散热系数K,并对其相似性进行了初步推导。在基础水温相等的情况下,原型与模型的太阳辐射通量吸收能力和水面综合散热能力均呈λ_Φ=λ_K=λ_l~(1/2)比例关系。     

Factors influencing thermal structure in a tributary bay of Three Gorges Reservoir

To better understand the factors influencing the thermal structure of tributaries in the Three Gorges Reservoir(TGR),a well validated three-dimensional hydrodynamic and water temperature model was proposed to simulate the water temperature distribution in the Xiangxi Bay, a representative tributary of TGR.The numerical results show that water temperature stratification seasonally occurred in the Xiangxi Bay, with stable vertical temperature profiles.It is found from the numerical experiments that three key factors are responsible for the formation of water temperature structure:(1) very often,the locations of thermocline are mainly determined by wind speeds, and the higher the wind speed is, the deeper the thermocline is located beneath the water surface,which could be expressed by a fitted exponential function,(2) the thermal structure is affected by static stability of water column, and the thermocline becomes closer to the water surface and its thickness increases with the increase of temperature, (3) due to the effect of the thermal density inflow, the water temperature of the hypolimnion tends to be uniform, however, even under the condition of larger inflow discharge,the influence of the inflow on the epilimnion and the thermocline is not significant.     

高地温引水隧洞隔热支护结构温度及应力特性分析

以解决高地温特殊环境下引水隧洞支护结构隔热保温问题及优化支护结构设计为目标,研究高地温引水隧洞不同隔热支护结构聚苯乙烯泡沫聚苯板(EPS)、聚苯乙烯泡沫挤塑板(XPS)的温度分布规律及受力特性,以新疆某水电站引水隧洞为研究对象,基于隧洞现场监测试验成果,采用有限元软件对支护结构的温度场和应力场进行模拟。结果表明:采用隔热层能减少温度对围岩和支护结构温度分布的影响;高地温隔热支护结构中隔热选材必须具有良好的保温隔热性能和一定的强度;EPS板两侧温差比XPS板两侧温差大2.11℃;相较XPS复合衬砌和普通混凝土衬砌, EPS复合衬砌内外温差最小,EPS复合支护结构隔热性能最好;三种衬砌结构拱顶处环向应力均最大,相比之下EPS复合衬砌环向应力最小,其值为0.40 MPa,EPS复合支护结构受力特性最好。对比分析结果表明,支护结构隔热选材上EPS板性能优于XPS板。     

冰期明渠水温模型

正确模拟明渠水温是分析冰情及优化调蓄水库布局的基础.基于历史气象资料,本文提出了水体与大气热交换的线性化模型和非线性模型,这些模型包含了太阳辐射、长波辐射、蒸发和对流热交换等主要因素.建立了水体与混凝土衬砌渠道热交换的参数化模型,考虑了衬砌结构、导热性能和地温等因素的影响.在此基础上,建立了明渠一维流动水温模型,提出了...     

高地温隧洞温度场三维数值模拟分析

在高地温条件下,温度场是影响引水隧洞结构稳定的重要因素。为了研究不同工况下引水隧洞的温度场特性,以新疆布仑口—公格尔水电站高地温引水隧洞为依托,采用有限元仿真模拟的方法建立三维模型,对不同工况下高地温引水隧洞围岩及衬砌结构的稳态温度场特性进行了模拟计算,并取衬砌结构及围岩不同测点的温度场特性值进行对比分析。结果显示:受洞口及掌子面影响,围岩及衬砌温度随洞深增大可分为平缓段和骤升段两个阶段,且呈非线性变化。衬砌腰拱与顶拱内表面温差随洞深增大逐渐减小,且与工况有关,施工期最大值为1.26℃,运行期最大值为0.22℃。从模拟结果与实测结果的对比分析可知,实测与模拟所得围岩温度场分布特性相同。研究成果可为高地温引水隧洞热力耦合分析及其洞室稳定性提供了理论依据,同时也可为高地温区相关工程提供参考。     

低含沙量异重流运动规律及其对水温分布的影响

当挟沙水流进入清水时,在特定的条件下会潜入底部向前运动,形成浑水异重流。水库水温分层使得水体密度在垂向出现差异,低含沙量浑水形成的异重流与周围水体密度接近,因而在运动过程中会受到垂向温度分层的干扰。浑水异重流是泥沙运动的特殊形式,还可能改变环境水体的温度,是水库调水调沙必须考虑的因素。该文应用水槽试验结合数值模拟,探究了水温分层条件下低含沙量异重流的运动规律及其对水温分布的影响。结果表明,异重流潜入点处形成回流,交界面以下含沙量以均匀梯度增加,前锋运动速度沿程不变;中层异重流不改变水温分布,而底层异重流则会对水温结构造成破坏,使得水温分布由分层型转变为混合型。     

基于地热环境下抗侵、抗裂混凝土的应用研究

地下热水往往具有一定的侵蚀性,因此结构衬砌混凝土,除早期混凝土凝结硬化受地热影响外,地下水侵蚀和温度作用将严重地影响混凝土的耐久性,从而影响到衬砌结构的安全性。基于地热作用下混凝土凝结硬化及环境水侵蚀条件下,通过掺入火山灰、聚丙烯纤维、聚丙烯酸脂共聚乳液的试验研究,确定隧洞衬砌混凝土材料的最佳配比。     

基于数值仿真的水闸温控措施敏感性分析

水闸属于薄壁大体积混凝土结构,实践表明,若不采取温控措施,尤其是低温季节施工的混凝土水闸结构在浇筑初期极易出现表面裂缝,后期易扩展为贯穿性裂缝.弄清各温控措施对水闸温度场、应力场及开裂风险的影响,是制定水闸温控指标和防裂措施的前提.以某在建的低温季节浇筑水闸工程为研究对象,利用三维有限元法,计算分析了在低温季节浇筑施工...     

辽宁中小型水工建筑物水位变化区的冻害分析及防治措施

文章对辽宁地区中小型水工建筑物在负温冻融情况下遭受冻害的原因进行了分析,并提出了水工混凝土冻害的防治措施技术,以便提高水利工程质量的控制措施。