下游坝面钢衬钢筋混凝土压力管道研究进展

总结了水电站下游坝面钢衬钢筋混凝土压力管道的发展与应用，及在仿真材料结构模型试验、拟解析解和有限元方法等方面的研究进展情况，指出了需进一步研究解决的问题。     

三峡电站钢衬钢筋混凝土压力管道可靠性分析

在总结三峡电站坝后钢衬钢筋混凝土压力管道现行设计方法的基础上,采用钢筋混凝土非线性随机有限元的方法对该管道进行了计算,求得了各种钢筋配置下的可靠指标并对管道的可靠性进行了分析.     

三峡电站钢衬钢筋混凝土压力管道可靠性分析

 在总结三峡电站坝后钢衬钢筋混凝土压力管道现行设计方法的基础上，采用钢筋混凝土非线性随机有限元的方法对该管道进行了计算，求得了各种钢筋配置下的可靠指标并对管道的可靠性进行了分析。     

钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝计算公式研究

分析了用现有计算公式计算钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝宽度的计算值与实测值的符合程度，建立了精确度较高的计算钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝宽度的半理论半经验公式。     

钢衬钢筋混凝土压力管道混凝土裂缝宽度数学模型

从计算具有混凝土径向裂缝的管道结构位移出发，导出了计算钢衬钢筋混凝土压力管道混凝土裂缝宽度的半解析，半经验的实用数学模型，经与１：１比尺真实材料结构模型试验结果相对照，计算值与试验符合良好，文中还给出了算例并讨论了控制裂缝宽度的途径。     

钢衬钢筋混凝土管道联合承载结构非线性分析的罚单元法

从罚函数思想出发，应用虚功原理，建立了罚单元法的有限元方程，并将该法与非线性分析相结合，对一实际工程中钢衬钢筋混凝土管道联合承载结构进行了非线性分析，研究了不同力学模型和不同内压型式对结构内力的不利影响，为结构的合理设计了计算依据。     

大比尺马蹄形钢衬钢筋混凝土压力管道试验研究

以三峡大坝背管压力管道为原型,按照1∶10进行几何缩尺,制作了内径达1.24 m的钢衬钢筋混凝土压力管道。使用新型内水压力施加方法,进行了模型试验,掌握了钢衬钢筋混凝土压力管道在内水压力作用下的工作机理。通过与同系列模型试验的比较,对钢衬钢筋混凝土压力管道模型试验有了进一步的认识。最后针对常规钢衬钢筋混凝土压力管道,参照相关领域研究成果,比较选择了符合试验结果的初裂荷载计算公式、裂缝间距最大缝宽计算公式以及管道强度设计公式,以供设计使用。     

关于压力管道钢衬设计的若干建议

从最近设计和施工的几座采用大型钢衬压力管的高水头水电站,可以看出,有些设计人员没有意识到钢衬压力管的安全竟与著名的阿姆斯图兹公式有关。本文将探讨这些问题,并在设计方面提出若干建议。     

钢衬—钢筋混凝土压力管道的非线性有限元分析

本文首先对国外近年来钢筋混凝土非线性有限元方法的研究进展作了述评。文中提供了钢筋混凝土非线性特征的完整本构关系。这些非线性特征包括:混凝土及钢筋的非线性响应;多轴应力状态下混凝土开裂预测;开裂混凝土的裂后特征,包括钢筋暗销作用引起的剪力传递及混凝土张拉硬化现象等。这些本构关系在非线性有限元程序中实现,用于钢衬—钢筋混凝土压力管道的结构分析,包括预测管道的结构响应,裂缝分布及破坏荷载。最后对有限元分析结果与大比例尺模型试验结果及笔者提出的准解析结果作了对照分析。     

钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝宽度计算研究

 基于混凝土结构基本理论，结合大比尺结构模型试验，采用较合理的平均裂缝宽度计算模式和裂缝截面处钢筋应力计算方法，建立了新的钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝宽度计算方法。算例表明，此方法力学概念明确，使用方便，计算结果与实测值吻合。     

三峡电站下游坝面钢衬钢筋混凝土管道结构设计

三峡电站压力管道设计采取下游坝面布置的钢衬钢筋混凝土地联合受力结构，大量的计算分析和仿真模型试验成果表明，这种结构具有较好的工作状态和较高的安全度。招标设计成果表明，在现有材料供应条件下，钢衬采用１６ＭｎＲ厚度２８～３６ｍｍ；钢筋选用Ⅱ级钢筋，分４～５层布置，这一方案是完全可行的，但为了减小施工难度，设计上将进一步研究采用提高钢筋材质及钢衬承载比例等措施，减少外包钢筋混凝土钢层数，提高结构的潜在安     

坝后压力管道结构中钢筋的温度应力研究

在压力管道混凝土中，由温度引起的应力很大，仅温度应力就可能引起管道混凝土开裂．因此温度应力是一项很重要的荷载，但在压力管道设计中如何考虑温度应力是摆在设计人员面前的一道难题．针对这一问题，考虑混凝土施工期和运行期，用编制的混凝土结构温度应力有限元法程序计算了下游坝面压力管道混凝土开裂和不开裂两种情况下的温度徐文应力，清楚地揭示了管道混凝土开裂和不开裂时钢筋中的应力变化情况，为工程设计提供了科学的依据．另外还计算和比较了考虑和不考虑钢村和钢筋在计算管道混凝土温度应力时的差异．     

三峡混凝土压力管道运行期温度影响研究

三峡水电站左岸机组采用坝后单管单机供水方式。为了研究温度对钢衬钢筋混凝土压力管道应力的影响,建立了有限元分析模型,采用ANSYS 软件进行了分析,并与模型试验结果进行了对比。有限元模型中设计了3种温度场,即内低外高、内高外低、均匀温升温度场。通过对比分析,钢管温度应力的有限元分析结果与模型试验结果吻合较好,有限元分析结果一般比模型试验结果小,误差基本在10%以内。有限元分析与模型试验结果表明：温度对钢衬钢筋混凝土压力管道运行期的影响不容忽视;在内外温度相差20℃以内时,温度对管道裂缝的影响一般为10-5~10-4 m,产生的应力为-35~35 MPa;对于均匀温升温度场,有限元计算分析结果与模型试验结果吻合不好,原因可能是多方面的,需要进一步研究。     

半埋藏式钢衬钢筋混凝土压力管道钢筋应力计算

将半埋藏式钢衬钢筋混凝土压力管道简化成拱结构，利用结构力学方法求出结构内力，再用材料力学方法求出钢筋的应力σN；按受弯构件正截面承载力计算方法求得σM，由此得到钢筋的应力σM=σN＋σM。计算方法有一定可靠性。     

三峡压力管道平面结构模型强度试验研究

结合三峡电站压力管道大比尺平面结构模型试验,对在设计内水压力作用下管道的强度、温度荷载作用下钢材的温度应力以及结构的承载能力和破坏特征作了深入研究。     

黄河积石峡水电站压力管道非线性有限元分析

采用非线性有限元与解析法相结合,对积石峡水电站压力钢衬钢筋混凝土压力管道进行了钢衬厚度和钢筋配置设计,并分析产生裂缝的位置。计算结果表明结构设计合理、安全,满足工程要求。     

钢衬钢筋混凝土压力管道极限承载力分析的弹性迭代法

针对钢衬钢筋混凝土压力管道,结合弹性模量缩减法和梁系有限元法,建立了结构极限承载力分析的弹性迭代法。弹性迭代法继承了弹性模量调整法原理简单、应用方便的优点;同时,利用梁系有限元能大大减少单元和自由度数,在保持精度的同时能显著提高计算效率。算例分析表明,弹性迭代法计算精度良好,可应用于钢衬钢筋混凝土压力管道结构的极限承载力分析中。     

清原电站压力管道有限元分析与结构优化

随着水利水电技术的发展,钢衬钢筋混凝土管在水电站的设计中得到广泛运用,这也对结构设计提出了更多要求。文章以辽宁省清原抽水蓄能电站坝后浅埋压力管道为例,利用有限元数值模拟分析的方法展开压力管道结构优化研究,结果显示优化后的压力管道结构有所改善,同时还减少了钢材的消耗量,有利于节省工程投资。