考虑钢筋滑移效应的高压隧洞衬砌配筋计算方法

在高压水工隧洞混凝土衬砌限裂配筋计算中,为获得满足限裂要求又经济合理的配筋方案,基于三维损伤有限元,采用钢筋混凝土组合力学模式,引入混凝土弹性损伤模型,建立考虑钢筋滑移效应的应力迭代计算方法,根据水工隧洞衬砌限裂设计原则确定配筋计算流程。将此方法应用于鲁地拉水电站引水隧洞的配筋计算表明,钢筋应力及配筋面积与实际较为吻合。     

三峡水电站充水保压蜗壳平面非线性分析

采用自编的三维钢筋混凝土非线性有限元程序，对三峡水电站充水保压蜗壳进行了平面非线性分析，分析了钢蜗壳及外围钢筋混凝土的应力变形特性。非线性计算分析表明，在蜗壳进口断面处，虽然外围混凝土较薄，但在设计内水压力、结构自重和设备重量这些荷载组合作用下，蜗壳进口断面混凝土可能不会开裂，因此钢材应力均比较低，结构具有较高的安全度。说明现有配筋方案钢筋用量可能偏多，没有充分发挥钢材的作用，在进一步设计时可以适当优化。     

钢筋混凝土岔管结构分析与配筋优化

结合某水电站钢筋混凝土岔管工程实际,建立三维数值分析模型,首先采用弹性模型对岔管混凝土的应力和变形进行计算分析,并在此基础上进行初步配筋设计,然后采用混凝土组合破坏准则和均布式钢筋模型,基于岔管结构的开裂状态、钢筋应力与最大裂缝宽度等非线性特征进行配筋优化设计,结果表明：基于混凝土弹性模型的配筋设计方法,钢筋用量明显偏大;采用混凝土开裂非线性有限元分析方法可以起到优化配筋设计的作用。     

长廊式调压井横撑配筋的三维有限元分析

结合姜射坝水电站，本文采用三维非线性有限元分析方法，研究长廊式调压井在正常运行工况下应力和应变的分布规律，给出了基于有限元计算应力进行配筋的原理及方法，为调压井横撑的结构配筋设计提供依据。     

大型渡槽三维有限元静动力计算分析及结构配筋

该工程渡槽是新疆单跨最长的过水建筑物，为了更好反应大型渡槽真实受力状态，采用大型三维有限元软件建立渡槽的三维模型，计算渡槽在最不利工况时内侧墙、底板、支座的拉应力、弯矩、轴力分布情况，按照规范要求进行限裂设计并通过应力、轴力、弯矩对渡槽结构进行配筋。结果表明：渡槽结构应力略大于混凝土允许应力但满足限裂要求。目前工程已经建成通水，运行良好。     

水工钢筋混凝土平面结构温度应力及配筋

本文对大体积混凝土结构的温度配筋作了一些有益的探讨,编制了平面问题温度场及钢筋混凝土非线性有限元程序,对若干算例进行了分析。分析表明,配置钢筋有明显的限裂作用,它不仅使裂缝宽度减小,也限制了裂缝延伸的范围,但依靠增加钢筋用量来减小裂缝宽度是不经济的。     

各向异性岩体中埋藏式管道衬砌结构分析

 采用三维非线性有限元对层状各向异性岩体中钢衬钢筋混凝土管道洞室开挖、充水运行和衬砌结构开裂等工况进行了分析计算。根据钢衬钢筋混凝土衬砌与围岩联合受力的特点，提出了层状各向异性岩体中钢衬钢筋混凝土管道结构分析的计算方法。通过对多种方案计算和比较，论证了层状各向异性岩体中钢衬钢筋混凝土管道衬砌结构受力的基本特点，为层状各向异性岩体中钢衬钢筋混凝土管道衬砌的配筋和衬砌厚度的确定，提供了可靠的设计依据。     

龙滩水电站导流洞进水口中墩结构空间非线性有限元分析

龙滩水电站导流隧洞进水口结构属于典型的非杆件体系水工混凝土结构，较为合理的设计方法是采用钢筋混凝土非线性有限元法进行配筋设计。采用空间非线性有限元方法对进水口中墩结构进行分析后认为：原有的配筋方案基本能满足结构承载力要求；在基本计算中分缝的影响可以不计；在闸门孔口附近应采取适当的防水措施；对中墩前部和尾部可以优化配筋方案。     

莲花电站蜗壳设计

莲花电站蜗壳结构为金属蜗壳外包钢筋混凝土，根据蜗壳的钢衬与钢筋混凝土结构为联合承载结构的研究成果，同时参照白山电站蜗壳配筋和混凝土中钢筋应力的观测成果，在莲花电站蜗壳设计中采用了“三维非线性有限元分析”方法。通过“三维有限元分析”与工程类比相结合的方法，使蜗壳设计进一步接近实际，按初设阶段蜗壳设计的钢筋含量２５ｋｇ／ｍ３计算，技施阶段蜗壳设计实际节省钢筋２９３．５ｔ，节省投资约１００万元。经济效益显著，同时也为厂房蜗壳设计积累了经验。     

惠州抽水蓄能电站厂房蜗壳结构分析和配筋优化

对惠州抽水蓄能电站厂房蜗壳进行了三维有限元计算,分析不同边界条件、不同预压水头对蜗壳结构受力的影响,根据计算分析成果并综合国内外模型试验和理论研究成果,考虑限裂原则进行配筋设计以减少钢筋用量,对钢筋布置形式进行改进。     

基于混凝土损伤塑性模型的闸门槽抗剪稳定研究

为保证闸门槽设计的合理性,针对其设计中抗剪稳定分析所存在的不足,利用ABAQUS软件提供的混凝土损伤塑性模型,建立某闸门槽的三维数值模型,研究其在无筋和有筋情况下从加载初期到彻底破坏的全过程。结果表明:无筋闸门槽在位移载荷作用下先表现为内侧转角发生拉裂破坏,最后沿某一斜截面发生剪切破坏;加筋虽能提高该闸门槽的承载力但效果有限,且该闸门槽在无筋情况下也不存在剪切破坏的危险。有限元计算结果和理论分析计算结果对比表明,两种方法结果基本一致,一定程度上验证了数值模型计算的合理性。     

小湾拱坝跨横缝抗震钢筋的优化布置分析

利用考虑横缝及跨横缝钢筋滑移的拱坝动力非线性模型,对设计地震荷载工况下的小湾拱坝进行了三维动力非线性有限元分析,研究了不同配筋率分布对跨缝钢筋的应力、滑移量及其控制横缝变形的影响。从控制措施的可靠性、经济性角度出发,建议选择相对合理的跨缝钢筋布置方案,为横缝配筋措施的初步设计和工程应用提供了有价值的参考。     

水口船闸二闸室结构可靠度分析

针对水口船闸闸室结构加固问题，将钢筋混凝土非线性随机有限元应用于工程实际，就钢筋混凝土结构裂缝宽度的计算提出了合理而又便捷的算法。经过对水口船闸二闸室设计结构承载力极限状态下点的可靠度分布分析，找出了薄弱部位，并在此基础上进行正常使用极限状态限制裂缝宽度条件下的体系可靠度计算，结果表明正常使用极限状态的可靠度对原结构的安全性起控制作用，为闸室结构加固提供了可靠的依据。     

瀑布沟水电站泄洪洞出口段偏压应力及边坡稳定性分析

瀑布沟水电站泄洪洞出口段隧洞偏压问题十分突出，运用非线性有限元法模拟泄洪洞开挖过程，分析了天然边坡和加固边坡条件下隧洞与边坡的相互作用、隧洞围岩的变形与稳定性。结果表明：设计上提供的现有边坡加固方案总体上较为合理，可以有效地改善边坡的整体稳定性，建议加强泄洪洞上半洞开挖过程中顶拱的及时喷锚支护。     

钢筋钢纤维混凝土深梁抗裂度的计算方法

通过对28根深梁的试验研究，探讨了钢纤维混凝土层厚、钢纤维体积率和剪跨比等因素对钢筋钢纤维增强部分混凝土深梁正截面抗裂度和斜截面抗裂度的影响，以及达到全截面加入钢纤维对抗裂度增强效果的钢纤维混凝土层厚。试验表明：深梁的抗裂度随钢纤维体积率的增加而增大，当钢纤维体积率ρf=20%时，正截面可提高80%左右，斜截面抗裂度可提高50%左右，当钢纤维混凝土层厚达到深梁高度的0.6倍时，可 达到全截面加入钢纤维对抗裂度的增强效果。提出了与普通钢筋混凝土深梁和钢筋钢纤维混凝土深梁相衔接的钢筋钢纤维增强部分混凝土深梁正截面抗裂度和斜截面抗裂度的计算公式。     

惠州抽水蓄能电站地下高压钢筋混凝土岔管三维有限元分析

采用三维弹塑性有限元数值方法,对惠州抽水蓄能电站引水隧洞的高压钢筋混凝土岔管在施工开挖、充水运行以及放空检修三种工况下进行了计算分析,特别地比较了充水运行工况下内水压分别以面力和渗透体积力施加于衬砌的两种算法,验证了地下高压钢筋混凝土岔管按透水衬砌设计时内水压按渗透体积力计算的合理性,并对衬砌的配筋及最大裂缝宽度进行了探讨.     

丰乐拱坝加厚新老混凝土结合处理效果评价

目前拱坝贴厚加固处理大多采用经验方法,为解决拱坝贴厚加固工程的安全性和经济性问题,采用ANSYS有限元计算程序对丰乐拱坝加厚新老混凝土结合处理措施进行非线性有限元分析。选取新老混凝土结合处理的锚杆设置参数(锚杆直径、间距、锚杆埋入老混凝土的深度)及参数水平作为变量,以正交试验设计的思想来安排有限元试验方案,并选取新老混凝土结合面的开裂度作为评价指标。计算结果表明,加厚处理时新老混凝土用锚杆联结可以有效地减小结合面的开裂度,并给出了经济有效的锚杆设置方案。     

高压引水隧洞的有限元计算

钢筋混凝土高压引水圆型隧洞的设计与计算,其中一个重要的内容是用有限元模型正确模拟地应力,以判断在隧洞开挖后围岩的2次应力场中的应力是否仍大于内水压力在围岩中产生的主拉应力,围岩会不会出现水力劈裂现象?也就是说,要保证运行期间不发生水力劈裂,只有按内水压力作用下的三次应力场中不出现拉应力(或者拉应力远小于围岩的极限抗拉强度)来确定围岩的承载能力方能保证这一点.用变温应力场来模拟地应力能够获得合理的位移与应力计算结果.隧洞混凝土衬体的配筋是由裂缝开展宽度计算确定的.通过模拟钢筋的有限元模型的钢筋工作应力的计算结果来确定混凝土的缝宽,将能够较全面地考虑包括隧洞体型尺寸、围岩弹模与弹性抗力、混凝土标号、衬厚、配筋量以及高压固结灌浆的残余应力等诸因素的影响,合理地确定配筋量.     

截面高度对钢筋混凝土梁裂缝分布影响的试验研究

为建立混凝土结构裂缝验算的统一公式,通过试验研究了截面高度对钢筋混凝土简支梁裂缝分布形态、裂缝间距和裂缝宽度的影响规律。根据裂缝的产生机理、延伸发展特征和宽度变化规律提出了分型统计的原则,进行各类型裂缝数量、平均裂缝间距、平均裂缝宽度及最大裂缝宽度分布规律的分型统计分析。明确了结构设计中裂缝宽度验算对应的裂缝形态特征的物理意义,即该裂缝为在后续各级荷载作用下,因开裂截面钢筋拉应力和混凝土受拉区高度的持续增大而得以持续延伸到中和轴附近的主裂缝。提出了以纵向受拉钢筋直径为变量的有效受拉截面高度的计算方法,提出了考虑截面高度与有效配筋指数耦合影响的平均裂缝间距计算模式。