漫湾水电站蜗壳外围二期混凝土的设计与施工

漫湾水电站水轮机的金属蜗壳是薄壁结构，不宜承受由上部结构传来的外压．为此采取一定的结构措施．使外压全部由蜗壳的外围结构承担．蜗壳只承受全部内水压力．为此蜗壳部分的机电埋件要求精度高，这些都对蜗壳外围二期混凝土的设计与的工提出了较高要求．本文针对这一问题介绍了漫湾水电站蜗壳外围二期混凝土的设计、５＃机组的蜗壳外围二期混凝土的施工及施工中出现问题的处理办法．     

天荒坪抽水蓄能电站钢蜗壳水压试验研究

通过天荒坪抽水蓄能电站金属蜗壳水压试验，研究大型水电站的钢蜗壳采用充水加压浇筑钢蜗壳外围混凝土，以便充分发挥钢蜗壳自身承担内水压力的能力，减轻内水压力对钢蜗壳外围混凝土的作用，减少混凝土中的配筋用量，节省工程投资，方便施工，保障混凝土浇筑质量，对我国在建的大型水电工程具有现实意义．     

大型水电站厂房弹性垫层蜗壳结构研究

钢蜗壳与外围混凝土之间设置弹性垫层是我国大型水电站厂房常采用的一种结构型式,鉴于弹性垫层的最优摩擦系数以及内水压力向外围混凝土传递机理的不确定性,应用ANSYS有限元程序对某大型水电站垫层蜗壳进行钢衬-钢筋混凝土结构三维非线性有限元仿真研究,考虑钢蜗壳与外围混凝土之间的滑移接触特性,研究钢蜗壳与混凝土之间合理的摩擦系数...     

水电站蜗壳实测应力分析

水电站金属蜗壳及其外围混凝土的受力状况非常复杂,目前设计中做了很大的简化。为了了解结构的实际应力状态,本文对刘家峡、新安江两水电站的金属蜗壳及其外围钢筋混凝土的长期原型观测资料,进行了整理分析。并建立了涉及实际断面的力学模型,进行了有限元计算以验证观测分析成果。     

黄金坪水电站蜗壳及弹性垫层结构设计

蜗壳及其外围钢筋混凝土结构是水电站厂房的重要部件之一,对水轮机蜗壳及外围混凝土结构设计进行研究并优化方案,关系到电站的长期安全运行。应用ABAQUS对黄金坪水电站垫层蜗壳结构进行三维非线性有限元计算与分析,指导蜗壳及垫层、外围混凝土结构设计。基于计算结果调整了蜗壳配筋及布筋方式,优化方案更利于结构安全运行。     

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。     

王快小水电站蜗壳外围混凝土及尾水室结构设计

在立式机组小型水电站金属蜗壳外围混凝土结构计算中，当机坑里衬直径大于水轮机座环直径、上部荷载不能通过座环向下传递时，外围混凝土结构可按静定悬臂结构设计；直锥式金属尾水管所形成的箱式尾水室结构可按倒刚架进行计算，本文同时给出了其计算假定及荷载分解方法。     

某抽水蓄能电站充水保压蜗壳保压值优化研究

针对某抽水蓄能电站充水保压蜗壳,采用三维非线性有限元法,对不同的保压值下钢蜗壳及环向钢筋应力、外围混凝土应力及承载比、钢蜗壳与外围混凝土的接触状态等进行了对比分析。研究结果表明,保压值越大对外围混凝土的受力越有利,但过大的保压值会使得蜗壳与外围混凝土之间出现脱空现象,这对机组运行是不利的。该水电站蜗壳保压值为496 m左右时,可以在保证机组稳定运行的前提下更大程度的发挥钢材及混凝土受力特性。     

二滩水电站钢蜗壳与外围钢筋混凝土联合受力三维仿真材料模型试验研究

本文介绍二滩水电站钢蜗壳与外围钢筋混凝土联合受力三维仿真材料模型试验研究结果，结果表明：大型水电站采用保压浇筑钢蜗壳外围混凝土的方法是可行的，它可以充分发挥钢蜗壳自身承担内水压力的能力，减轻内水压力对外围钢筋混凝土的作用     

里底水电站蜗壳外包混凝土施工技术

里底水电站蜗壳为梯形断面,设计为18mm厚钢板全断面衬砌,蜗壳周边一期混凝土施工后进行蜗壳钢衬安装,然后进行蜗壳外包二期混凝施工。根据设计规范及以往工程经验,金属蜗壳一般为圆形断面,梯形断面金属蜗壳较为罕见。和圆形断面金属蜗壳的混凝土施工相比较,梯形断面金属蜗壳的施工盲区大,蜗壳钢衬筋板间空隙不易填满,浇筑过程中蜗壳变形控制难度大。针对蜗壳部位结构特点,里底水电站通过优化混凝土施工分层、混凝土配比及混凝土浇筑工艺,最大限度保证蜗壳混凝土施工质量,为梯形断面蜗壳混凝土施工积累了宝贵的经验。     

万家寨水电站蜗壳外围混凝土结构的设计与施工

万家寨水电站蜗壳采用全埋式金属蜗壳,设计采用了设置垫层的组合结构,根据组合承载模型计算结果配置钢筋。外围混凝土施工采用分层分块浇筑方案,针对座环下角隅部位不易浇筑密实的情况,设置系统灌浆管进行水泥灌浆。     

二滩水电站钢蜗壳与外围钢筋混凝土联合受力三维仿真材料模型试验研究

本文介绍二滩水电站钢蜗壳与外围钢筋混凝土联合受力三维仿真材料模型试验研究结 果，结果表明：大型水电站采用保压浇筑钢蜗壳外围混凝土的方法是可行的，它可以充分发挥钢 蜗壳自身承担内水压力的能力，减轻内水压力对外围钢筋混凝土的作用。     

三峡电站蜗壳敷设软垫层浇筑外围混凝土研究

三峡电站厂房蜗壳外围混凝土结构由于其几何形态的奇异而成为三峡电站厂房结构中最复杂的结构之一.蜗壳外围混凝土结构在水电站中既是水轮发电机和钢蜗壳的支承体,也是主厂房上部结构的基础.在该结构设计中既要充分发挥钢蜗壳的承载能力,又要满足机组的安全稳定运行以及蜗壳外围混凝土结构的安全;并且还应该具有施工方法较简便、施工质量容易保证、工期较短等综合效益.因此在三峡水利枢纽工程单项技术设计阶段,长江水利委员会推荐的是电站厂房蜗壳采用敷设软垫层后浇筑外围混凝土的蜗壳埋入方案(简称垫层方案).但由于像三峡电站这种单机容量700 MW的巨型水电站在国内外尚无采用垫层方案的工程实例,因而在三峡工程单项技术设计审查阶段是有争议的.目前三峡电站左岸厂房采用的是保压浇筑蜗壳外围混凝土的方案,但是垫层方案以其混凝土结构承担内水压力小、施工方便、工期短、造价低等优点,在三峡电站建设中是保压浇筑蜗壳外围混凝土方案所难以替代的.因此对于垫层方案应该在单项技术设计的基础上做更进一步的研究.     

小浪底水电站蜗壳外围混凝土结构设计

小浪底水电站安装 6台 30 0MW混流式水轮发电机组 ,钢蜗壳外铺设弹性垫层 ,金属蜗壳承担全部内水压力 ,蜗壳外围混凝土结构只承担上部结构传来的水轮发电机和楼板等重力荷载。根据结构设计的特点进行强度计算、配筋和构造设计。监测资料表明 :在钢蜗壳上部铺设弹性材料后浇筑混凝土的结构形式是可行的 ,只要垫层材料选择合适 ,施工措施得当 ,结构的安全是有保证的     

刘家峡水电站金属蜗壳的设计与施工

刘家峡水电站厂房共装五台混流式水轮发电机组,单机容量分别为22.5万千瓦、25万千瓦和30万千瓦.机组由直径为7米的压力钢管引水发电,蜗壳进口处直径为6.5米.金属蜗壳的包角为345°,最大平面尺寸约为18.4米(见图1).蜗壳采用全埋式的圆断面金属蜗壳,不考虑与外围混凝土的联合作用,全部内水压力由金属蜗壳本身承受,蜗壳外围混凝土则承受由机墩传下的荷载,蜗壳左右侧分别留有厚约1.3米的二期混凝土,故坝后厂房的机组间距定为21米.     

金属蜗壳设置弹性软垫层的计算分析

以三门峡水电站６＃机组蜗壳及外围二期混凝土的体形为例，采用密集的平面有限元计算模型，对钢蜗壳与外围混凝土之间设置弹性软垫层的诸多方案进行了计算分析和比较，为设计部门选择设置软垫层的方案提供参考依据。     

瀑布沟水电站厂房大型蜗壳结构设计与施工

瀑布沟水电站装机容量大,机组台数多,结构复杂。电站地下厂房蜗壳外围混凝土采用保压浇筑的方式。为确保机组运行稳定和结构安全,对机组及蜗壳外围混凝土结构进行了静、动力分析和模型试验研究。研究表明,在蜗壳保压1.40MPa下浇筑外围混凝土材料强度能满足要求。目前,全部6台机组均已安全投产,运行稳定。     

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。     

水电站垫层蜗壳结构研究和应用的现状和发展

结合我国水电站垫层蜗壳结构工程应用的发展近况,介绍了近年来垫层蜗壳结构设计理念的转变,指出了直埋-垫层组合方案将成为未来水电站蜗壳埋设方式选择的发展趋势。总结了垫层蜗壳结构研究发展中取得的两个重要进展——钢蜗壳与外围混凝土联合受力、钢蜗壳与外围混凝土之间滑动摩擦,指出考虑垫层材料的非线性力学性能将是垫层蜗壳结构研究的发展趋势。分别阐述了垫层材料属性和空间属性对蜗壳结构受力特性的影响,在此基础上,归纳了垫层蜗壳结构研究存在的问题,最终提出未来的垫层蜗壳结构研究应强调"控制"的研究理念,视垫层为"控制工具",以全新的视角看待垫层的作用,探求控制蜗壳结构受力特性的理论与方法。