内加强月牙肋钢岔管新型结构

内加强月牙肋钢岔管具有水头损失小、受力比较均匀、外部无明显突出构造物、洞室开挖断面较小等优点 ,因此广泛应用于地下埋藏式压力管道。但布置在地面上的明式月牙肋钢岔管尚不多见 ,特别是当钢岔管承受的水头和直径较大时。以某水电工程钢岔管为例 ,以满足结构受力和水力条件为前提 ,优化岔管体形 ,然后按照钢衬钢筋混凝土岔管结构进行了有限元计算 ,得到了一些有益的结论。     

龙背湾水电站月牙肋钢岔管优化设计

针对龙背湾水电站的设计条件,综合分析选择受力条件好、水流平顺、水头损失小的月牙肋钢岔管方案,对龙背湾水电站对称Y形月牙肋钢岔管的布置、体形优化设计、有限元计算成果等进行了详细的论述,对水电站同类月牙肋钢管设计有一定的参考价值。     

蟠龙抽水蓄能电站月牙肋钢岔管结构与水力特性研究

对蟠龙抽水蓄能电站的埋藏式月牙肋钢岔管结构特性和水力特性进行了系统研究。通过对不同主、支管直径方案下的管壁应力、用钢量、水头损失等分析计算,得到岔管结构的受力状态和水力流态规律。研究结果表明,在正常运行情况下,管径越小岔管结构受力越有利,可有效地降低钢岔管制作安装的难度,但管内流速增大导致水头损失增加,从而降低电站发电效率。因此,管径选择时应综合考虑结构要求和水力要求,做到安全、经济、合理。     

平底钢岔管体型设计与受力特性分析——以西藏德罗水电站为例

对称平底钢岔管各管节的管底在同一高程,钢管检修时,水体能自流排放,方便检修,但使用常规的解析方法对平底钢岔管进行体型设计较为困难,出图效率也较低。提出在CATIA中建立对称平底钢岔管的标准模板,以适应不同尺寸钢岔管的三维设计,并以德罗水电站中钢岔管为例,采用ANSYS程序对月牙肋钢岔管、平底月牙肋钢岔管及平底三梁钢岔管的受力特性进行分析。结果表明：3种形式的钢岔管均能满足受力要求,其中月牙肋岔管受力最优,但排水不便;平底钢岔管采用三梁进行加强后,加强梁与岔管管壁应力得到显著改善;平底钢岔管既能方便排水检修,也能满足受力要求,可在工程中推广应用。     

毛尔盖水电站取消岔管水压试验的可行性研究

毛尔盖水电站月牙肋钢岔管尺寸大、水压试验水头较高,进行岔管水压试验的闷头制造周期长,费用高。通过采用材料复验、焊接工艺评定、无损检测、振动时效处理、第三方检测等措施保障了月牙肋钢岔管制作质量,取消了岔管水压试验。     

水电站多锥节平底月牙肋钢岔管设计

在传统月牙肋钢岔管体形设计基础上,提出了一种多锥节平底月牙肋钢岔管设计方案。该平底岔管结构由多个主锥管锥节、支锥管锥节和月牙肋组成。多锥节平底月牙肋钢岔管设计的难点是既要保证底部水平,又要保证轴线不在同一水平面的锥管两两相贯为平面曲线。在CATIA三维设计平台上,采用空间解析几何做图法,构建了多锥节平底月牙肋钢岔管三维模型,解决了锥管相贯为平面曲线的难题,并给出不对称月牙肋的体形。编制二次开发的程序实现了管节和月牙肋放样点的自动生成。多锥节平底月牙肋钢岔管已应用于老挝某工程岔管的方案设计,研究表明钢岔管应力分布均匀,且由于平底岔管在施工、排水和检修方面都优于传统岔管。     

米兰河水电站压力钢管的结构设计

内加强月牙肋岔管具有结构可靠、水流流态好、水头损失小、制作安装容易等特点,在国内外大中型蓄能电站钢管中得到广泛应用,本文针对米兰河水电站引水系统的压力钢岔管的特点进行结构设计,为同类小管径,中高水头的钢岔管提供可参考经验。     

龙马水电站月牙肋钢岔管设计

龙马水电站非对称月牙肋钢岔管规模较大,是工程设计的关键。围绕岔管体形和钢材厚度优选,以及围岩与钢衬联合受力等课题,采用三维有限元方法对钢岔管应力变形进行了深入研究。计算与实际运行成果表明:岔管设计体形良好、结构安全。     

月牙肋钢岔管的有限元分析

以某水电工程为例，介绍了月牙肋钢岔管的有限元计算方法。通过计算实例来说明：使用有限元计算方法进行钢岔管的应力计算，可以了解其结构的受力全貌，且对选择正确合理的工程措施提供帮助。     

基于不同围岩特性的月牙肋钢岔管联合承载研究

月牙肋岔管和围岩的联合承载比例与结构的受力有密切关系,围岩弹性抗力系数K是影响其联合承载的重要因素。为研究与围岩联合承载状态下岔管的复杂应力分布规律,以某抽水蓄能电站为例,建立三维月牙肋钢岔管数值仿真模型,考虑定常间隙值的影响,研究不同K值对钢衬应力、围岩应力、接触滑移状态及联合承载比的影响。结果表明:岔管钢衬与围岩存在一定间隙的情况下,合理的围岩弹性抗力系数对于改善管壳应力分布和变形有着良好的作用,选择0.5 N/mm~3作为钢岔管的临界围岩弹性抗力系数,既可充分利用钢岔管的材料强度,又能发挥围岩联合承载能力。     

吉沙水电站高压钢岔管外包混凝土的受力研究

吉沙水电站引水系统采用对称"Y"形内加强月牙肋型钢岔管,分岔角为70°。设计内水压力约652.2 m水头,按明管设计,岔管布置在洞外,采用明挖回填,外设钢筋混凝土镇墩。由于施工原因,造成岔管主体一部分位于山体内,一部分位于洞外,使岔管外围约束不连续。为此,对岔管、外包混凝土及围岩整体进行了三维有限元计算分析,对不同边界条件下的受力状态进行了比较系统的计算研究和总结,以供岔管实际运行期分析参考。     

钢岔管与外包钢筋混凝土联合承载三维非线性分

 针对一些高水头电站中镇墩混凝土开裂比较严重的情况，结合某水电站的工程实际，采用ANSYS程序中的钢筋混凝土非线性计算模块，对钢岔管和外包镇墩混凝土结构进行了三维非线性有限元计算。通过2种控制工况的计算分析和明钢岔管应力的比较，认为：在镇墩混凝土中布置适当的受力钢筋，考虑镇墩钢筋混凝土与钢岔管联合承载，按钢衬钢筋混凝土分岔管的形式进行设计，不仅可以减小钢岔管管壁厚度和加强梁尺寸，达到简化岔管制造工艺和降低工程造价的目的，而且可以提高镇墩的整体性，避免由于高内水压力造成的镇墩混凝土严重开裂现象，保证钢岔管和镇墩混凝土的长期安全运行。因此，外包钢筋混凝土的分岔管是一种比较有发展前途的岔管结构型式。     

埋藏式月牙肋岔管结构特性研究

某抽水蓄能电站采用埋藏式月牙肋岔管,岔管HD值3 500m2,且围岩条件较差.采用作者自行开发的月牙肋岔管体形设计程序(CrbpCAD)和商用ANSYS软件,考虑岔管与围岩联合承载,采用三维有限元方法讨论了岔管布置形式、分岔角、围岩单位弹性抗力系数、缝隙值、主管直径等因素对岔管结构设计的影响.研究认为,对称布置、较大的分岔角、减小管径对岔管结构有利,围岩条件越好、缝隙值越小对围岩与岔管联合承载越有利,然而分岔角增大、管径减小会增大能量损失,应通过经济技术比较确定合适的分岔角和管径.     

基于三维有限元的高水头大管径月牙肋岔管结构设计

随着国内水电大力开发,高水头大管径钢岔管使用日趋增多,而钢岔管为典型的空间结构,构造及应力状态较为复杂,且容易出现应力集中,对钢材强度等级要求较高。本文结合大盈江水电站(四级)岔管设计,应用有限元法对岔管进行结构计算分析,验证岔管选材及设计的合理性。通过有限元计算成果与水压试验成果进行对比分析,验证了采用有限元计算分析的准确性。     

高水头大流量集中渗漏反向控制灌浆技术研究

高水头大流量集中渗漏是水利水电等工程领域建设中常见而又复杂的问题,现有动水条件下封堵灌浆施工难度大、效果差、工期长、材料浪费严重,技术可控性与经济性差。针对存在的问题,提出反向灌浆新思路,研发了一种兼具导水、止水与灌浆功能的止水灌浆盒,将其安装在集中渗漏出口,实现变动水施工条件为静水施工条件后,再进行反向控制性灌浆封堵新技术。经乌江银盘水电站三期基坑岩溶渗漏处理等多个工程验证,该技术可成功地解决高水头大流量集中渗漏这一长期困扰水电工程界的工程技术难题。     

吉沙水电站高压管道设计与施工

吉沙水电站引水系统总长约15.58 km,电站额定水头485.00 m,采用一管二机供水方式。高压管道位于调压井至厂房之间,由1条高压钢管、1个岔管和2条高压支管组成。高压钢管采用平段与斜井结合布置形式,总长度1 054 m,最大设计内水压力约652.2 m水头。高压钢管设计进行了明管、埋管方案设计比选,其中埋管方案进行了结构合理性、经济性和施工几方面的综合分析,最终确定了一个施工方便、经济合理,且不考虑围岩分担受力的埋管方案。     

隧道穿越段长江大堤渗流稳定性分析

某长江隧道盾构机穿越江北大堤后,堤身出现裂纹且累计沉降较大,工程采用深层搅拌桩对堤身进行加固。为了检验深层搅拌桩对长江大堤堤身加固后的渗流稳定性,采用三维饱和-非饱和渗流有限元法,根据具体的工况建立了大堤的有限元渗流分析模型,并运用该模型分析了历史最高水位条件下加固后大堤的渗流性态。计算结果表明:深层搅拌桩消减水头的作用明显,土体渗透系数越大,深层搅拌桩的阻水作用越明显;堤身与堤基的渗透坡降均小于相应土体的允许渗透坡降,加固后长江大堤的渗流性态是正常的、安全的。     

低水头消能防冲试验研究

针对一些泄水建筑物低水头、低佛氏数的特点,结合龙口水利枢纽工程实际进行了模型试验,通过对消能工的修改和几种方案的试验比较,研究了低水头出流的消能方式,考虑到主流区流速偏大,对水流可能对下游河床造成的局部冲刷进行动床试验,综合试验成果,提出了可行的消能防冲措施。     

三峡永久船闸闸、阀门动力学安全监测

主要介绍了三峡永久船闸抽水调试期间闸、阀门动力学监测成果。监测成果表明押在设计水头运行条件下,反向弧形阀门在启闭过程中运行是安全的,人字门在启闭过程中运行平稳。