水电站蜗壳保压浇混凝土结构的三维仿真分析

三峡工程水电站厂房蜗壳采用保压浇外围混凝土的结构形式。为研究钢蜗壳与外围混凝土交界面的接触性态，分别对冬季和夏季浇混凝土情况进行了模拟施工过程的三维有限元仿真计算，给出了交界面在不同季节不同水位运行期的传力和间隙，结果表明温度对传力的影响显著。对冬季浇筑情况，研究了通过提高保压水温来减小高温季节高水位运行期的传力；对夏季浇筑情况，研究了通过降低保压水头来减小蜗壳混凝土在低温季节低水位运行期的间隙。     

三峡左岸电站VGS机组蜗壳二期保压砼浇筑方法简介

三峡水利枢纽左岸电站厂房工程共14台700MW的水轮发电机组,其中6台为VGS机型,8台为ALSTOM机型。蜗壳外围二期砼采用保压的方法进行施工。保压浇筑蜗壳外围砼的施工技术尚属新技术方案。文中着重就实际施工过程中的砼浇筑施工组织设计到方案的实施做了简要介绍,重点从土建砼施工的角度出发,对蜗壳钢筋安装、砼浇筑与蜗壳内充水、打压、卸压、放水及回填灌浆等一系列紧密联系的工作之间的先后关系做了大致总结。     

三峡左岸电站蜗壳保压保温浇筑二期混凝土技术

三峡左岸电站单机容量700MW，蜗壳二期混凝土由充水加压(1．5倍设计水头约120m)改为保温(16℃～22℃)保压(70m水头)状态下浇筑，以达到低水头运行时由钢蜗壳单独承受荷载，高水头运行时钢蜗壳与外包混凝土共同受力的目的，属国内首创。混凝土入仓采用门机、胎带机、布料机和混凝土泵等方式，座环阴角部位混凝土采用泵送方式，并在蜗壳底部与座环阴角部位预埋回填灌浆系统做补充，以确保混凝土浇筑密实。实际施工表明，座环阴角部位混凝土浇筑非常密实，回填灌浆量很小，单台机不到200kg，达到了预期目标。     

三峡水电站蜗壳保压浇筑外围混凝土的设计研究

三峡水电站钢蜗壳采用充水保压方式埋入混凝土。计算分析了 3种蜗壳保压埋入混凝土方案和保压水头值与蜗壳外围混凝土结构应力的关系。探讨了解决保压蜗壳中提高水轮机抗振性与减小混凝土应力之间矛盾的方法。     

三峡水电站“充水保压”钢蜗壳外围混凝土结构三维有限元分析

本文介绍三峡水电站蜗壳结构三维有限元计算结果，结果表明：三峡水电站钢蜗壳选用充水保压浇筑外围混凝土的埋置方式是合适的；采用78～88m保压水头值比较合适；蜗壳结构各截面最大拉应力值出现在不同荷载组合情况下，在配置钢筋时应引起重视。     

保温保压浇筑蜗壳二期混凝土的施工对策

蜗壳二期混凝土被称为电站厂房混凝土的“心脏”，是最关键和最难浇筑的部位。三峡左岸电站厂房采用对蜗壳充水保温保压模拟运转状态浇筑二期混凝土是一项新技术，目前在国内外属首例，施工质量对机组的安全运行及振动稳定具有至关重要的作用。     

保温保压浇筑蜗壳二期混凝土的施工技术

蜗壳二期混凝土被称为水电站厂房混凝土的“心脏”，是最关键和最难浇筑的部位。三峡左岸电站厂房采用对蜗壳充水保温保压模拟运转状态浇筑二期混凝土。该技术是一项新技术，目前在国内外尚属首例，施工质量对机组的安全运行及振动稳定具有至关重要的作用。施工中针对保温保压浇筑蜗壳二期混凝土的技术特点，采取了相应的施工措施，如实施严格的混凝土温控，严格的施工监测，科学的分层分块，选择最佳的混凝土浇筑设备，严格控制混凝土配合比。通过这些施工措施，在有关各方的共同努力下，保证了混凝土浇筑质量，达到了预期效果。     

高水头水轮机配水环管(蜗壳)水压试验及保压浇筑混凝土

高水头冲击式水轮机配水环管（蜗壳）采用分段压力试验,消除大厚度钢板焊接过程中产生的应力;大型中高水头抽水蓄能机组也采用水压试验来有效消除蜗壳焊接过程中的应力并检查焊接质量,同时检验蜗壳充水后的变形规律。两种类型机组的配水环管和蜗壳均采用保压浇筑混凝土施工的方法,取消蜗壳与混凝土之间的弹性垫层,使蜗壳与混凝土紧贴,减小机组运行中的振动,减小蜗壳内水压力对混凝土的作用力,增加安全裕度。     

充水保压蜗壳与外围结构联合承载过程的力学仿真分析

水电站充水保压蜗壳兼备直埋式与垫层式蜗壳的优点,但受力分析复杂。为此,以一个HD值较高的蜗壳为例,应用三维有限元法研究了充水保压蜗壳与外围结构联合承载的过程,模型和计算过程精细,展示了联合承载过程中各结构的力学规律。结果表明:充水发电时,蜗壳与混凝土大部分区域闭合,脱开的面积约3%;外围混凝土大部分区域处在压应力状态,受拉部位少且拉应力较低,钢筋拉应力较小,此情况被现场观测所证实;采用常用公式或完全用有限法计算,蜗壳承载比的计算结果相差不超过3%;蜗壳充水保压值越低,充水运行期与混凝土的接触压力越大、蜗壳的承载比越小,因此蜗壳宜取较小的充水保压值,有利于减少振动;与常规打压顺序相比,非常规打压顺序不利于蜗壳与混凝土的贴合。此成果为该水电站的蜗壳设计提供了重要参考,电站已全面投产,蜗壳及外围结构工作表现良好。     

温度作用下蜗壳外围混凝土裂缝稳定性分析

大型直埋式蜗壳结构在温度作用下,外围混凝土裂缝受力条件复杂。以某水电站蜗壳结构为计算实例,应用ANSYS有限元软件建立了带裂缝的蜗壳管节模型,引入混凝土断裂力学。考虑温度变化作用,计算蜗壳结构在温度荷载作用下外围混凝土裂缝的应力强度因子,根据混凝土复合裂缝判据判断蜗壳外围混凝土裂缝的稳定性。计算结果表明,温度荷载对蜗壳外围混凝土裂缝稳定性影响较大。     

三峡工程三期截流三维施工仿真研究

三峡工程三期截流提前到 2 0 0 2年 11月上旬进行 ,截流难度显著增大。为了使截流工程顺利进行 ,以先进的计算机可视化技术为基础 ,采用IMAGIS软件生成三维地形图 ,用Creator建模形成导流明渠、纵向围堰及三期围堰等三维实体模型 ,最后通过运用虚拟现实技术 ,开发出三峡工程三期截流施工实时动态演示、查询系统。该系统能根据需要实现漫游 ,可以随意定位到感兴趣的区域作细部观察 ,且具有良好的交互性。通过施工仿真研究 ,将三期截流施工过程生动地显示在屏幕上 ,用以指导施工组织管理 ,为三期截流的决策和控制提供了有效的工具     

九甸峡混凝土面板堆石坝挤压边墙施工有限元仿真分析

九甸峡水利枢纽坝址河谷左岸陡峭,局部存在倒坡,右岸发育侵蚀堆积阶地,河床覆盖层最大厚度54~56 m,地形地质条件极为复杂。混凝土面板堆石坝最大高度136.5 m,采用挤压边墙施工方法。采用三维非线性有限元法,对挤压边墙和坝体填筑施工过程进行仿真模拟,分析和比较该坝的应力和变形规律。获得了该坝应力和变形的主要特征值,并分析了挤压边墙施工对面板和堆石体应力和变形的影响,指出挤压边墙施工可以改善面板的应力和变形,其设计施工方案是合理的。所得结论可供类似工程参考。     

凯乐塔水电站厂房蜗壳混凝土施工方法

以几内亚凯乐塔水电站厂房蜗壳混凝土浇筑施工为例,总结了蜗壳狭窄空间、阴角部位的混凝土浇筑施工技术,包括施工程序、混凝土类型选择、分缝分块方式、浇筑机械布置等内容,所用方法即能确保施工质量、工程进度,又能达到成本经济合理。     

溪洛渡水电站左岸地下厂房蜗壳混凝土施工技术

溪洛渡水电站左岸地下主厂房蜗壳混凝土施工具有工期紧、施工强度高、难度大、制约因素多、技术要求高等特点,针对这些特点,在总结、借鉴以往施工经验的基础上,对左岸地下厂房蜗壳混凝土施工技术进行了一些创新和改进,摸索出一套成熟的蜗壳混凝土施工技术措施和施工组织管理经验,从施工规划、混凝土浇筑施工、接触灌浆施工、温度控制等方面进行介绍,供其他工程参考.     

抽水蓄能电站蜗壳结构非线性有限元仿真分析

采用ANSYS有限元非线性仿真技术,对某抽水蓄能电站保压蜗壳及外围混凝土结构进行受力计算分析,确定蜗壳外围环向和水流向配筋方案,计算配筋混凝土裂缝开展宽度及开裂部位钢筋应力。结果表明,蜗壳钢衬应力水平达到钢材屈服强度的45%～50%,蜗壳进口至下游墙侧蜗壳外围混凝土顶部及底部开裂明显,其他部位开裂不明显,蜗壳整体刚度满足规范规定。     

构皮滩水电站大坝混凝土施工仿真研究

施工仿真是验证施工方案和施工进度的手段之一。大坝混凝土施工是一种典型的离散事件动态系统(DEDS),系统内相互作用较复杂,很难用一个数学解析模型来表达。本文利用数值建模方法,建立了构皮滩水电站双曲拱坝混凝土施工过程模型,并进行了仿真计算,仿真结果表明该电站大坝混凝土施工过程仿真建模方法是可行的,仿真成果是可信的。     

龙西滑坡三维有限元分析研究

库区滑坡是龙羊峡电站的最大隐患之一，滑坡的稳定与否直接影响到电站的安全运行．通过用三维有限元方法研究了库区水位分别是2577m和2600m两种工况下库区龙西滑坡的变形、应力分布规律，并对龙西滑坡的稳定性进行了评价．研究结果表明，滑坡体主滑剖面最大位移位于滑坡体地表陡坎附近；拉应力多位于滑坡体顶部或坡体边缘附近；就稳定性而言，工况Ⅰ时为稳定，工况Ⅱ时基本稳定。