三峡工程水电站厂坝间压力钢管取消伸缩节研究

为论证三峡水电站厂坝间压力钢管取消伸缩节的可行性，本文在左岸岸坡和河床部位各选取一台机组为研究对象，将大坝、厂房和压力钢管作为整体进行模拟厂房混凝土施工过程的三维有限元仿真计算，重点分析了不同季节合拢情况下用以代替厂坝间压力钢管伸缩节的10m度垫层管的变形和应力，并对若干影响因素进行了敏感性分析。结果表明，岸坡坝段可以取消伸缩节，而河床坝段取消伸缩节是有条件的；夏季合拢比冬季合拢对垫层管应力有利。     

三峡工程水电站压力管道伸缩节设置论证

为适应厂坝间相对变位，坝后式厂房引水压力钢管通常设置伸缩节。三峡工程压力钢管直径12．4m，设置伸缩节造价高，制造、安装困难，运行期止水等技术问题突出。为此设计对伸缩节设置与否做了深入的论证研究，对坝体、厂房混凝土浇筑，温度应力，钢管垫层，以及蜗壳保压浇混凝土等进行了仿真计算后，进一步论证水电站压力管道可取消伸缩节。     

黄河万家寨电站坝段应力应变观测资料分析

基于应力应变观测资料,对黄河万家寨水利枢纽混凝土重力坝电站坝段坝体混凝土、压力钢管及坝后机组厂房应力应变情况进行了分析.结果表明:压力钢管、机组厂房和厂坝结合部位应力应变规律基本正常,测值基本处于设计范围内,但局部坝体混凝土应力、钢板应力存在超限情况.建议对局部测值超限情况做进一步考证,并加强日常安全监测.     

新安江在役压力钢管有限元校核评估

水电站压力钢管通常采用现场制造焊接,本文基于厂房明管段钢管结构图,建立厂房明管段钢管有限元整体模型并计算,并根据现场静应力检测实测资料,计算出厂房明管段钢管12个测点的实测折算应力,与相对应测点的有限元计算值比较,通过对比,分析压力钢管的受力情况,对引水钢管安全运行具有重要意义。     

应力应变有限元法在面板堆石坝设计中的应用

利用有限元前处理网格自动剖分程序进行计算数据的准备,用有限元方法对面板堆石坝进行不同坝坡方案、不同坝体受荷条件下的计算分析,对坝体应力应变采用线性与非线性两种方法进行了分析比较,从而得出面板堆石坝坝坡的大致范围以及坝体应力和变形的分布规律,最后对面板堆石坝设计提出了一些建议。     

坝内钢管对重力坝应力的影响

混凝土重力坝坝内设置压力钢管,布置成坝后厂房的方案,已在水力发电工程中广为采用。由于科学技术水平的限制,以往关于坝内设置压力钢管后的结构应力分析,只能按平面问题来进行近似计算,并以此作为设计依据。电子计算机的问世以及有限单元法的发展,为结构应力分析提供了方便和快速的手段,从而有条件对重力坝设置坝内压力钢管后的坝体应力进行更为符合实际的计算分析。     

过活断层倒虹吸地面压力管结构型式比较研究

以往对过活断层倒虹吸地面压力管道研究,往往只单独研究钢衬钢筋混凝土管和明钢管两种结构型式,具体哪种管型更为合适尚无比较。采用有限元方法,通过建立地面钢衬钢筋混凝土管和明钢管两种管道有限元模型,对比分析了两种管道型式过活断层倒虹吸在断层蠕滑变形、黏滑变形以及地震作用下的位移和应力。研究结果表明：(1)钢衬钢筋混凝土管和明钢管管线中布置多个波纹管伸缩节后,均能较好适应断层蠕滑变形;(2)两种管道结构位于主断层范围的波纹管伸缩节在断层黏滑变形作用下变形均在100 mm以上,设计难度大;(3)地震作用下,在主断层范围内的钢衬钢筋混凝土管虽然位移大,但地震引起的应力较小,而明钢管在固定支座处的受力情况明显恶化;(4)综合多种工况的计算结果,钢衬钢筋混凝土管的受力情况比明钢管更优秀,但明钢管具备运行期检修复位的条件,两种管道方案各有优劣,应根据工程具体需求合理选择管道结构型式。     

压力明钢管在日照温差作用下横向变形位移计算方法及对比分析

文章基于几何变形协调关系和结构力学法,对日照温差作用下压力明钢管横向变形位移,利用3种计算方法对实际工程中压力明钢管的横向变形位移进行计算,并对影响各方法的主要因素如长度、直径和钢管温度进行分析。研究表明:温差作用下的横向变形位移采用该3种不同计算方法结果大致相同,并且各计算结果与有限元分析具有良好的吻合度,温变后圆弧轴线位移假定具有较强的合理与可靠性,各计算方法均符合工程设计精度要求。研究成果可为提高压力明钢管在日照温差作用下的横向变形计算精度与准确性提供一定参考和依据。     

贴坡型面板堆石坝三维应力变形分析

某混凝土面板堆石坝建在一段倾斜的不平整基岩上,为了考察该特殊坝基对坝体应力变形是否有不利影响,必须对该坝进行三维有限元分析。采用网格自动生成程序生成了贴坡型面板堆石坝的三维有限元网格,对该面板堆石坝进行了非线性三维静力有限元分析。通过计算得到了坝体和面板的应力变形分布规律,验证了利用此特殊地形不仅能减少开挖量,而且对面板堆石坝应力变形无不利影响,为贴坡型面板堆石坝的设计和施工提供了依据。     

高面板堆石坝坝坡稳定的动力有限元分析

建立新的有限元分析方法,为准确合理地进行高面板堆石坝的坝坡稳定动力分析提供参考。基于应力水平的有限元计算结果,将大型有限元软件ADINA的应力变形计算功能与GEO-SLOPE软件的边坡稳定分析功能相结合,提出了高面板堆石坝坝坡稳定动力有限元分析方法,并利用该方法对紫坪铺水利枢纽工程面板堆石坝在"5·12"汶川大地震期间的大坝动力反应及坝坡稳定进行了三维有限元模拟分析,得出坝体位移的动力分析计算结果与该坝震后位移实际观测结果基本吻合,坝坡动力稳定的分析计算结果与震后实际调查分析结果基本一致。所提出的高面板堆石坝坝坡稳定动力有限元分析方法是合理的,所获得的分析计算结果准确可信。     

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．     

加纳布维水电站压力钢管设计

加纳布维水电站由中国电建总承包,设计和施工分别由西北勘测设计研究院和水电八局承担。其引水钢管采用坝后明钢管,是中国工程设计人员设计的首例大直径的坝后式明钢管。相对坝后背管,坝后明钢管有便于施工及造价低的优势。文章主要总结、介绍了加纳布维水电站压力钢管的设计,旨在对中国钢管的设计有所借鉴。     

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。     

金安桥水电站引水发电系统设计

金安桥水电站引水发电系统设计中面临的主要技术问题有:电站进水口结构设计、压力背管形式、钢管过缝措施、蜗壳外围混凝土结构设计、地震高烈度区厂房结构抗震设计等。对以上问题进行了多次分析研究,提出了技术可行、经济合理、施工方便、便于运行管理的工程优化方案。     

亭子口水电站厂坝间设置垫层管可行性研究

为研究亭子口水电站厂坝间设置垫层管的可行性,以厂房坝段、厂房以及钢管为研究对象,采用三维有限元仿真计算技术模拟厂房坝段以及厂房的浇筑和运行过程,计算得到厂坝间相对位移及垫层管段钢管等效应力。计算结果表明,厂房蜗壳内设置止推环时,运行期高温季节垫层管的等效应力将大于钢材允许应力,如果采用垫层管方案,需采取必要的结构或工程措施以减小垫层管段的应力。     

布仑口-公格尔水电站总体布置设计

布仑口-公格尔水电站是新疆盖孜河段的第一个梯级电站,主要建筑物有首部枢纽、引水隧洞和电站厂房。工程所处地区属高寒地区且地质、地形条件复杂,施工难度较大,为此,对总体布置进行了多方案比选,最终确定了设计方案,即首部坝址选在布仑口湖湖口下游约0.95 km处,坝型为粘土心墙砂砾石坝,引水隧洞选择下线方案,厂房采用地面厂房。     

吉沙水电站首部枢纽拦河坝设计

吉沙水电站枢纽工程由首部枢纽、左岸有压引水隧洞、调压井、高压管道和地面发电厂房等主要建筑物组成。首部枢纽主要建筑物由拦河坝和电站进水口组成,拦河坝为混凝土重力坝。介绍了拦河坝、坝基处理和枢纽区边坡的设计情况。工程实际运行表明,首部枢纽拦河坝设计方案合理,可为在河道狭窄、边坡陡峻的河流上建设的水利水电工程提供参考。     

坝后式水电站压力钢管厂坝过缝措施研究

本文结合某水电站的工程实例，采用三维有限元法，对厂坝分缝处的伸缩管段预留环缝的焊接时间、厂坝分缝处键槽的合拢时机以及键槽合拢的效果对于伸缩管的影响进行了敏感性分析。计算结果表明，如果在蓄水前对厂坝分缝进行灌浆处理，则推迟钢管环缝焊接时间，可以减小钢管的等效应力，但是降低的数值较小。在蓄水前如未进行厂坝分缝处的灌浆而仅仅焊接钢管的环缝，将大大降低厂坝之间的联合作用，并且恶化伸缩管的应力状态。厂坝分缝处的键槽合拢效果对于伸缩管将会产生一定程度的影响，若键槽合拢后存在缝隙将会造成分缝处钢管局部应力增大，而灌浆材料的选取对于钢管影响不大。     

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。