藤子沟水电站下管桥设计

本文介绍藤子沟水电站引水系统管桥的设计情况。藤子沟水电站引水隧洞长达6km。引水隧洞两次跨越龙河,压力钢管采用管桥连接方式,经设计优化及有限元计算分析,确定支撑环间距达20m,使布置更趋合理,减少了工程量。     

小关子水电站引水管桥施工

小关子水电站因采用右岸取水、厂房布置在左岸的方案，故左右岸引水隧洞采用钢筋混凝土拱桥（管桥）跨河连接。管桥立拱圈为现浇钢筋混凝土箱形等截面悬链线无铰拱，净跨124m，净矢高24．8m。桥面宽12m，长210．5m，桥面上没有φ6．5m的引水钢管。管桥荷载为40t/m。在边坡、基础开挖及支护，钢拱架施工，混凝土浇筑，钢管安装等环节，采用了合理的施工方案和管理措施，工程质量达到优良标准。经测试，管桥的应力、应变值均在设计允许范围内。     

拱式管桥上压力钢管应力有限元分析

以拱式管桥上压力钢管为实例,使用有限元方法分析管桥变位后原设计方案压力钢管应力。结果表明,管桥变位变化较大,导致钢管产生较大的应力。现设计方案通过增加伸缩节来中和管桥竖向变位差值,有效降低了钢管的应力,其钢管的整体应力和局部应力均满足规范要求。     

管桥肋拱的吊装施工

余姚市梁辉水库隧洞引水工程张岙隧洞和馒头山隧洞间采用引水管桥连接，管桥肋拱及上部排架支承D3000输水钢管。管桥肋拱为钢筋混凝土变截面悬链无铰双肋拱，共5跨，单跨50．9m，采用少支架吊装，对支架的结构和制作安装、吊装工艺作了详细论述。     

带有刚体的水电站明钢管结构分析

在水电站明钢管有支承环的钢管结构分析中，水电站压力钢管设计规范ＳＤ１４４－８５中规定的计算部位为：①跨中；②支承环旁管壁膜应力区边膜；③加劲环及其旁管壁；④支承环及其旁管壁等断面的应力。一般计算支承环及其旁管壁断面应力的方法，系简化一等截面圆环来计算，这显然与实际情况不符合。本文根据支承环实际断面情况，研究了下列问题：①推导了带有刚体的支承环及其旁管壁断面的应力计算公式；②对如何决定刚体尺寸提出了     

大跨度倒虹吸管桥结构抗震性能

建立了考虑支座、伸缩节等细部构件的大跨度倒虹吸管桥有限元模型,采用有限单元法对管桥结构的抗震性能进行了研究,分析了支座、伸缩节、管内水体质量对结构动力响应的影响。计算结果表明:大跨度拱桥结构对地震波有明显放大作用,放大系数约为2～5;钢管采用单向滑动支座,约束了钢管横向位移,伸缩节变形和支座滑移量均在10 mm以内,对结构抗震有利,但支座在横向将承受较大的反力,给支座设计带来困难;由于伸缩节和滑动支座的设置,钢管在地震作用下近似刚体运动,钢管应力增幅较小,但支承环将产生较明显的弯曲应力,是抗震中的一个薄弱环节;大直径输水钢管管内水体质量巨大,会增大结构的动力响应,计算中应予以考虑。     

惠州抽水蓄能电站A厂水道充水球阀安全检测

采用静态试验法监测惠州抽水蓄能电站A厂上游水道充水期间水道水头递增时球阀前后钢管段、球阀外壳及混凝土支承墩的静态应力,钢管和支墩的位移,评价球阀结构的安全承载能力,检验球阀结构和混凝土支墩的设计与施工质量.结果表明,同一水头下环向应力均大于轴向应力,钢管材料强度满足DL/T5141-2001<水电站压力钢管设计规范>的要求;支墩材料满足强度要求;支墩混凝土材料满足抗剪强度要求.A厂球阀段钢管、球阀和混凝土支墩结构设计合理,施工质量优良,没有发现隐性问题,可以安全使用.     

沙千水库大坝三维有限元分析及体型优化设计

为改善坝体应力分布、减小大坝填筑工程量、提高工程投资技术经济性,在沙千水库设计阶段对大坝结构体型进行了优化设计。采用拱梁分载法和三维有限元法对大坝应力分布和坝基(肩)稳定性进行设计计算,分析结果表明:优化前重力拱坝体型较中厚拱坝体型优。使用ADAO程序拟定另外12种体型进行设计对比分析,优化后大坝体型由重力拱坝体型变为中厚拱坝体型,在大坝应力及结构稳定性得到合理改善的同时,坝体方量节省约8300m~3,节省了工程投资。     

水电站管桥结构分析与布置优化研究

压力管道与桥梁组合的大跨度管桥结构，中间支座的跨度和伸缩节的设置等，对结构受力和工程的经济性与施工进度有重要的影响．在此结合某引水式水电站的管桥设计，进行了三维有限元结构分析，基于强度复核的要求对支承环和伸缩节的布置方案加以论证和优化，为管桥结构设计提供了有益的参考。     

沙千水库大坝三维有限元分析及体型优化设计

为改善坝体应力分布、减小大坝填筑工程量、提高工程投资技术经济性,在沙千水库设计阶段对大坝结构体型进行了优化设计。采用拱梁分载法和三维有限元法,对大坝应力分布和坝基(肩)稳定性进行设计计算。分析结果表明,优化前重力拱坝体型较中厚拱坝体型优。经ADAO程序拟定另外12种体型进行设计对比分析,优化后大坝体型由重力拱坝体型变为中厚拱坝体型,在大坝应力及结构稳定性得到合理改善的同时,坝体方量节省约8 300 m~3,节省了工程投资。     

埋地压力输水钢管最大环向应力计算探讨

输水工程中,输水钢管往往工程量大,工程投资高,所以合理地确定钢管壁厚尤显重要。我国输水钢管的壁厚设计除考虑内水压参数外,还增加了管重、覆土重等全部外压参数对钢管的影响,即内外压叠加后确定壁厚。通过计算输水压力钢管在不同内水压力和外压情况下钢管管壁截面的最大环向应力,得出随着钢管的计算壁厚增大,管壁截面最大环向应力呈减小的趋势;钢管的计算壁厚在某一区间时,管壁截面最大环向应力变化不大,甚至在某些工况下随着计算壁厚增大,管壁截面最大环向应力也增大。通过进一步分析发现,随着钢管的计算壁厚增大,内水压力产生的轴向拉力对应的环向应力逐步减小,而由外压产生的弯矩对应的环向应力先增加后减小。当计算壁厚与管径的比值在1/60～1/130之间时,由外压产生的弯矩对应的环向应力取到最大值。本文对压力输水管道设计具有一定的指导意义。     

天湖电站压力钢管新型支座的设计

天湖水电站压力钢管支座为一无支承环的滚动支座,它兼有滑动支座的简单和滚动支座减少摩擦力的优点。此项工程已正式实施。 1 问题的提出天湖水电站为高水头水电站,静水头1074m。压力钢管主管总长度为2255.786m,管内径为1m。因     

招徕河水电站混凝土双曲拱坝的优化设计

招徕河水电站混凝土双曲拱坝位于极不对称的“V”型峡谷中,最大坝高109.5m。与二心圆双曲拱坝的体型优化比较,对数螺旋线型拱坝具有对两岸坝肩稳定有利、减小坝体应力、节省工程量等优势,被选定为推荐的拱坝体型。应力分析成果表明:变厚、变曲率中心的对数螺旋线型混凝土双曲拱坝,由于应力分布均匀、主拉应力值小且范围不大、拱推力方向合理,是适应极不对称河谷地形的理想拱坝体型。     

新疆玉龙喀什水利枢纽工程拱坝体型设计

玉龙喀什水利枢纽工程拱坝体型设计通过采用浙江大学水工结构研究所编制的ADAO计算程序分析,确定坝顶长670 m,坝体在平面上呈抛物线布置,抛物线方程为x~2=by;拱冠梁顶厚度为12 m,厚高比取大值为0.25,拱冠梁底60 m,大半中心角为53.139°;拱冠梁各层厚度变化可视为由拱顶至拱底均匀变化,坝体上游面曲线为y=a_0+a_1z+a_2z~2。计算得出的应力、位移数值及分布规律均符合国内外工程建设规范,拱坝体型设计合理。     

廷巴班水电站三梁钢岔管受力特性有限元分析

水电站钢岔管是发电机组前用于连接压力钢管主管与支管的重要结构，其受力条件复杂，若设计不合理将极大威胁水电站的运行安全。三梁钢岔管为一分三的复杂岔管结构，受较多的焊缝及管壁转折影响，应力分布更不均匀，设计过程更为复杂。以廷巴班水电站为例，采用三维有限元计算方法，对初拟的三梁钢岔管设计体型应力状态进行分析，结合对加强梁应力改善作用和岔管各部位厚度对应力的影响分析，验证了三梁钢岔管设计体型的合理性，研究成果具有一定的工程参考价值。     

水电站明钢管强度设计的应力分类法研究

为适应我国在压力钢管的管材、焊接和加工安装等方面的显著进步,以及与国际规范和工程经验相接轨的现实需求,文中系统研究了国内外明钢管强度设计普遍采用的应力分类法:从承载特性和力学机制角度阐明了明钢管结构计算模型与控制断面选取的依据,对比分析了国内外规范控制断面应力计算方法的异同,依据失效机理和控制断面应力构成提出了控制断面各部位管道应力分类的科学方法,推荐了各分类应力相应的安全度设置水平。研究表明:国内外规范的控制断面选取有差别,而应力计算方法基本相同;支承环近旁管壁边缘断面可不选为明钢管设计的控制断面;管道用钢量主要取决于跨中断面整体膜应力的允许值;采用本文推荐的应力分类和安全度设置水平,在满足强度安全要求下可有效地节省管道用钢量。     

昆明掌鸠河引水供水工程岔河倒虹吸设计

岔河倒虹跨沟长度2 106.4 m,最大水头450 m,是掌鸠河引水供水工程中关键和具有代表性的一段工程。工程区地形陡峻,地质条件复杂,地震设防烈度高达Ⅷ度,因此对工程的布置和结构设计进行了详细研究。创新型结合井布置,可实现"首部控制,分段降低隧洞压力,工程运行灵活,造价低"的目标。明敷钢管道首次在高地震区应用了下支承环结构和板式连续支墩。运行实践证明,工程的设计理念、设计方案较为合理,但在管型选择、进出口段和陡坡镇墩的设计方面有待改进。     

几内亚苏阿皮蒂水电站坝坡明管设计研究

苏阿皮蒂水电站主坝为碾压混凝土重力坝,最大坝高120 m,发电厂房为坝后式地面厂房。电站压力钢管采用坝坡明钢管,单管单机布置。为了解该钢管在内水压力、温度荷载及地震作用下的应力变形规律,对大坝、管道及厂房建立三维模型,利用有限单元法进行计算分析,重点研究了静、动力工况下管道位移、支座滑动、伸缩节变形及压力钢管应力分布规律。结合该工程实际,利用有限元方法对坝坡明钢管进行了计算校核,以期对我国坝坡明管的设计提供参考。     

引大入秦工程总干渠先明峡倒虹吸压力钢管设计

引大入泰工程总干渠先明峡倒虹吸压力钢管管径φ2.65m，设计最大工作水头107.12m，总重量约1535t，属高水头大管径倒虹吸压力钢管，现钢管安全运行已近15a。主要介绍了钢管壁厚选择、支承方式、管道伸缩节以及人行桥和进人孔、放空管的设计情况，对焊缝和防腐涂装进行了重点要求。为今后进一步优化倒虹吸压力钢管设计，高质量地完成工程建设任务积累了经验。     

高混凝土坝设计计算方法与设计准则

本文主要介绍“七五”国家科技攻关17—02—02专题在高拱坝合理体型与优化设计、应力与稳定分析方法、拱坝抗震设计、大体积混凝土材料特性、拱坝可靠度分析、高混凝土拱坝设计准则,以及高水头大直径压力钢管的合理布置与结构设计等方面的研究成果。研究针对我国高拱坝设计中存在的关键技术问题进行了全面论述与分析,为提高设计水平、完善与配套设计方法、改进设计准则提供了科学依据。