阻抗式带狭长上室型调压井三维有限元应力应变分析

运用三维有限元分析方法,对布仑口-公格尔水电站调压井衬砌结构及外部围岩进行了数值模拟.通过分析调压井围岩及衬砌结构在运行期的变形及力学特性,评价现有调压井在运行期的稳定性.并对支护措施的改善提了具体的建议.为阻抗式带狭长上室型调压井的设计提供了参考依据.     

围岩变形模量对调压井衬砌结构内力及配筋的影响

采用三维非线性有限元法分析了复杂地质条件下的姜射坝阻抗式调压井结构特性。给出了基于有限元计算应力进行配筋的计算原理和计算方法,研究了围岩变形模量以及横撑断面尺寸变化对调压井结构特性和配筋量的影响。     

不利围岩条件下施工期调压井的动力有限元分析

调压井作为一种地下薄壁结构,其动力特性对于围岩地质条件十分敏感。本文结合一工程实例,运用瞬态动力学方法,在进行调压井自振特性分析的基础上,按照单纯考虑水平地震荷载作用及考虑水平与竖向地震荷载组合作用两种计算工况,对不利围岩地质条件下施工期调压井的动力响应特性进行了有限元仿真分析。结果表明:在水平与竖向地震荷载组合作用下,衬砌结构位移及应力的分布规律与单纯水平地震荷载作用情况基本相同,但其位移及应力均有所增大。由此说明,地震组合作用增加了衬砌结构的动力反应,竖向地震作用也会影响衬砌结构水平方向的动力反应。因此,在进行调压井结构的抗震设计时,考虑水平与竖向地震的组合作用是必要的。     

立洲水电站调压井不同施工方案三维非线性有限元分析

就调压井而言,其施工期的围岩稳定、结构受力特性是设计中须深入研究的关键技术问题之一。以立洲水电站调压井工程为研究对象,应用三维非线性有限元法对其不同方案的开挖支护效应、应力变形规律、围岩稳定及衬砌结构内力分布等开展了较为深入系统的研究,揭示该工程调压井不同施工方案井壁围岩、边坡的应力变形、塑性区分布规律及其稳定性,提出了推荐施工方案、建议优化措施等。上述研究成果为该工程优化设计提供了重要的参考依据。     

大型调压室围岩稳定分析

采用FLAC3D有限差分程序对某水电站大型长廊阻抗式调压井的洞室开挖围岩稳定、衬砌结构受力特性进行分析计算。分析了围岩和支护结构联合作用的机理,并提出相应的分析方法。结果表明：在现有的支护措施下围岩的稳定是有保证的,也说明采用有限差分法对围岩和支护结构联合作用进行分析是有效、可行的。     

岗曲河一级水电站调压井支护措施评价

岗曲河一级水电站调压井边坡外缘岩层较薄,风化严重。针对这种现象,采用ANSYS软件建立岗曲河水电站调压井山体地表、岩层模型,并通过程序将其转化为FLAC3D数值计算模型,利用FLAC3D软件对调压井进行开挖支护模拟。通过分析调压井衬砌结构及围岩在施工期和运行期的变形特性,评价现有支护措施对调压井在施工期及运行期的稳定性。模拟结果表明,利用FLAC3D对调压井支护措施进行模拟,能很好地反映工程实际问题,为调压井工程设计和施工提供参考和指导作用。     

黑泉水库水电站调压井衬砌结构数值分析

黑泉水库电站调压井空间结构复杂,设计时只采用了简化平面结构进行配筋计算,对地下空间结构受力的复杂性考虑不足,无法反映衬砌结构与围岩的整体效应,很难实现合理准确配筋,经黄河水利委员会三维线性有限元强度复核,证实黑泉水库调压井底板及三岔洞配筋不足,需要采取处理措施.基于三维非线性有限元法,分析围岩固结灌浆、内衬钢板对调压井衬砌结构应力及三面临空边坡稳定的影响,最终优选出合理的加固处理方案.结果表明:需要采取围岩固结灌浆、内衬钢板组合方法才能满足强度要求,非线性有限元方法可以用于校核调压井内衬结构的强度,为同类工程提供了很好的参考.     

沐若水电站调压井设计

沐若水电站采用引水式发电,因引水遂洞较长须布置大型上游调压井结构。调压井采用简单圆筒式,高度为76.5 m,断面内径为25.0 m,具有结构尺寸大、内外水荷载大、地质条件复杂等特点。针对调压井调保稳定、结构安全等工程技术难题,采用数值分析、工程类比等方法,研究确定了调压井平面布置以及调压井衬砌配筋形式。所采用的预先灌浆加固及逆作法施工的井筒开挖方案,保证了井筒施工时性态较差围岩的稳定性。     

小湾水电站大型尾水调压室结构三维有限元数值分析

针对小湾水电站大型复杂尾水调压井洞室及衬砌结构,采用三维非线性有限元方法,对洞室开挖围岩稳定性和衬砌结构受力特性进行了计算分析.通过对衬砌按线弹性和非线性开裂两种计算方案进行比较,分析了空间多分调压井衬砌结构在不同工况下的应力分布及变形、开裂特性,从而为结构安伞评价及配筋提供合理建议.计算结果表明:洞室开挖整体稳定性较好,局部需加强支护;运行期的阻抗板孔口以及板与井壁连接处和检修期的岔管底角受力较大,应作为结构配筋的重点,并采取相应的加固措施以保证安全.     

某水电站调压井衬砌应力稳定分析

结合某水电站调压井实际工程,运用ANSYS结构有限元软件,模拟调压井实际开挖进程,进行井身衬砌应力稳定分析。从结果可以看出,调压井衬砌和围岩间的应力和变形均十分合理,计算精度较高,满足施工安全及衬砌合理化要求,为该工程顺利施工提供了理论依据。