基于系统可靠度的明钢管整体安全性研究

参数随机性对水电站压力钢管结构安全有重要影响,目前压力钢管可靠度分析主要依据基本部位的构件可靠度进行,未能从系统可靠度角度全面把握压力钢管的整体安全性.文中考虑明钢管各基本部位之间的相关性,提出了由4个基本部位构成的串联系统,采用二阶界限法分析典型明钢管工程实例的系统可靠度,识别明钢管系统失效的控制部位,并研究了随机变量对明钢管系统可靠度的影响.研究表明:按现行规范设计的平直管道和倾斜管道,支承环及其近旁管壁是明钢管系统失效的控制部位;随机变量均值对明钢管系统可靠度的影响显著,需在设计、施工和运行各环节中严格控制均值波动范围,提高结构的整体安全性.     

罗家店水电站压力明管的计算与应力分析

水电站的机组一般需要一条引水管道供给两台或多台以上机组进行发电,压力钢管上要设置明钢管,明钢管在整个水电站设计中占有很重要的地位,也是结构和应力计算中尤为复杂的构件。从一定意义上来讲,明钢管的设计直接关系到电站运行的安全。电站为了增加发电效益,通常获得比较高的水头,这样使得压力管道的水锤压力有所增加,压力钢管的实际荷载...     

丰满水电站重建工程压力钢管三维非线性有限元研究

正1工程简介丰满水电站位于吉林省吉林市的第二松花江干流上。枢纽主要建筑物由碾压混凝土重力坝、坝身泄洪系统、坝后式引水发电系统及利用的原三期电站组成。丰满水电站引水建筑物布置在20#~25#坝段,采用单机单管引水形式,压力钢管直径8.8 m,单机引用流量390.23 m3/s,管内流速6.42 m/s。压力钢管采用垫层式浅埋管,钢管斜管段与坝面平行,管顶外包混凝土最小厚度1.50 m,大坝施工时采用预留钢     

金竹水电站压力钢管修复加固设计及水压试验

金竹水电站压力明钢管管径1 400 mm,设计发电流量4.14 m3/s。设计方案中就压力明钢管焊缝存在的质量缺陷进行了修复和补强加固,修复完成后进行水压试验并取得成功。设计成果既保证了工程质量又满足了施工进度的要求。     

水电站压力钢管经济直径通用计算公式

水电站压力钢管直径是一个重要的设计参数。根据我国最新规范“按动态经济比较方法进行方案选择”的准则,推导了水电站压力钢管经济直径通用计算公式。用其简化后的公式对我国已建成的36座水电站的坝内埋管经济直径进行了计算,适用结果良好,得到的规律与结论,可供水电站初设时参考。     

加纳布维水电站泄洪雾化降雨强度模糊综合评判预报

加纳布维水电站为坝后式厂房,厂房所处位置离挑流泄洪坝段较近,枢纽泄洪时将在厂区形成极强的雾化雨。文章引入模糊数学理论来预测布维水电站泄洪雾雨强度和分布范围,在布维水电站厂房屋顶排水及厂区排水设计时均参照了这一计算结果。     

坝内大直径钢管设置压缩垫层的研究

本文结合某水电站坝内大直径钢管,通过理论分析和仿真材料模型试验证实:大直径钢管外壁设置压缩垫层是改进坝内钢管设计强度的有效措施,保证了坝体正常传力体系和减少了内水压力外传,这样使坝体不致产生裂缝,从而提高了整个钢管道的承载能力和安全度。     

景洪水电站引水压力钢管结构布置及设计

云南省景洪水电站为河床坝后式电站,水头低流量大,共装5台35万kW机组,采用单机单管供水.钢管内径11.2m,单机额定流量为665.56 m3/s,管内平均流速6.76 m/s.钢管布置型式为下游坝面背管.结合景洪水电站的实际情况,介绍对引水压力钢管进行布置设计与三维有限元计算,并成功地将垫层管应用于该电站的大型压力钢管道,具有一定的优越性.     

水口水电站坝内钢管设置压缩垫层的试验与施工

本文简要介绍了水口水电站设置PS泡沫压缩垫层的坝内钢管仿真材料结构模型试验与施工情况,初步分析了垫层钢管与非垫层钢管各层管材的分载比、应力分布规律及钢管结构的承载能力与破坏机理,论证了在某些情况下使用垫层钢管可提高钢管的承载能力等优越性。     

几内亚苏阿皮蒂水电站坝坡明管设计研究

苏阿皮蒂水电站主坝为碾压混凝土重力坝,最大坝高120 m,发电厂房为坝后式地面厂房。电站压力钢管采用坝坡明钢管,单管单机布置。为了解该钢管在内水压力、温度荷载及地震作用下的应力变形规律,对大坝、管道及厂房建立三维模型,利用有限单元法进行计算分析,重点研究了静、动力工况下管道位移、支座滑动、伸缩节变形及压力钢管应力分布规律。结合该工程实际,利用有限元方法对坝坡明钢管进行了计算校核,以期对我国坝坡明管的设计提供参考。     

武都水库坝后背管设计

介绍了武都水库坝后背管的布置、结构计算、结构型式及配筋、防腐设计和安全监测设计。坝后背管因其对大坝混凝土施工干扰小,已广泛采用。设计除满足结构强度和抗外压稳定外,还需满足外包混凝土的限裂要求。在高地震区,应采取措施加强背管与坝体混凝土之间的连接。     

鸭池河水电站坝后背管三维有限元分析

对鸭池河水电站引水系统坝后背管进行了三维有限元分析，得出了背管在死水位、正常蓄水位、校核洪水位及温变作用等工况下产生的应力及位移，为该钢管设计及施工提供了依据．根据分析计算结果，提出了取消伸缩节的建议，可大量节省投资成本．     

坝后背管渐变段钢衬的有限元分析

以某水电站进水口渐变段为研究对象,对其进行结构应力分析。通过计算,给出钢衬与坝体间的连接应力及分布状态,提出加强措施保证钢衬与坝体混凝土的联结强度,以防止进水口钢衬与混凝土剥离而使钢衬发生屈曲变形,从而为进水口渐变段钢衬结构的设计提供了理论依据。     

预应力钢衬钢筋混凝土坝后背管非线性分析

以龙开口水电站为例,提出了预应力钢衬钢筋混凝土坝后背管结构的设计方案,并采用非线性有限元理论对背管结构进行了极限承载力分析。研究了坝后背管结构的应力分布规律,并将预应力钢衬钢筋混凝土坝后背管与普通钢衬钢筋混凝土坝后背管进行对比分析。研究成果表明：预应力钢衬钢筋混凝土坝后背管结构具有节省投资、避免开裂、耐久性好等优点,是一种值得广泛应用和推广的压力管道结构形式。     

重力坝坝身管道布置形式对其抗震性能的影响

为研究重力坝坝身管道布置形式对管道抗震性能的影响,对浅埋式背管、联合承载坝内埋管和设垫层坝内埋管3种布置形式分别建立了管道与大坝整体三维有限元模型,采用时程分析法进行地震响应分析。研究表明:3种布置下钢管的动应力均较小,管道布置形式对其影响不大;管道混凝土腰部和顶部的动应力均较大,属于结构抗震薄弱环节;当管道部分露于坝体之外时,管道上弯段和斜直段动应力较大,特别是上弯段是抗震最不利之处;将管道全部埋入坝体能有效减小上述管段应力,抗震优势明显,钢管外是否设垫层影响很小。     

龙开口电站钢衬钢筋混凝土坝后背管非线性分析

龙开口水电站采取钢衬钢筋混凝土坝后背管的结构形式。应用非线性有限元理论,分析得到了该坝后背管结构的承载规律,研究了钢衬和外包钢筋混凝土的应力、位移分布规律,以及钢衬的承载比例。分析结果表明,随着内水压力增加,钢管承载比例系数经历了减小、增加、再减小的过程;在设计水头作用下,坝后背管结构安全系数满足设计要求。钢衬钢筋混凝土坝后背管是一种经济、安全、合理的结构形式,应用前景广阔。     

坝后背管结构有限元分析探讨

以李家峡坝后背管为依托,借助具有强大结构分析功能的有限元软件ANSYS分析坝后背管结构应力状态。经分析单元尺度对坝后背管混凝土、钢筋的应力影响小于对钢管的影响;坝体与背管混凝土接缝面的力学效应对背管混凝土、钢筋、钢衬的应力影响很小;计算所得的应力大小规律与类似工程模型试验所得的应力分布规律完全一致,其计算值与规范中用弹性中心法所得的应力值基本接近。     

坝后背管外包混凝土厚度研究

采用平面非线性有限元法对某水电站下游面钢衬钢筋混凝土压力管道进行了分析，计算中考虑混凝土开裂和地震作用的影响。研究了5种外包混凝土厚度0.5、0.8、1.2、1.5和2.0m的坝后背管在内水压力和地震作用下的承载规律，分析了外包混凝土厚度对管道的动、静力承载性能的影响。结果表明，设计内水压力作用下，外包混凝土厚度较小时，管坝接缝面附近的局部坝体开裂，并使管道钢材应力提高，但其材料强度和变形仍能满足规范要求。地震作用分析表明，外包混凝土越厚，坝后背管结构的基频值越高；但厚度越大，管道钢材动应力值也越大，说明采用较小的外包混凝土厚度有利于减小钢材的动应力。因此，在满足施工要求和安全的前提下，建议在坝后背管设计中采用厚度较薄的外包混凝土。     

三峡工程主体建筑物设计主要技术问题

三峡工程主体建筑物有大坝、电站和通航建筑物。大坝的泄洪与消能、厂房１～５号坝段深层坑滑稳定、大坝混凝土设计、电站进水口型式及引水压力管道、蜗壳结构型式及抗振、水久船闸高这坡、水久船闸输水系统及金属结构、知船机承重结构及提升平衡系统等设计中主要技术问题，由设计单位和国内一些高等院校、和研单位多年研究，已基本解决，经主管部门审定后，正陆续实施。