三峡水电站“充水保压”蜗壳三维仿真整体结构模型试验

采用比尺为1:12仿真整体结构模型，以设计内水压力值反复加载1200次和超载试验的方法，对三峡水电站70m水头保压值蜗壳结构的应力和变形进行研究。结果表明，三峡水电站采用“充水保压”钢蜗壳外围混凝土结构型式，具有较高的超载安全度，特别有利于提高水轮发电机运行的抗振性能；后续机组的充水保压值可适当提高；可减少钢蜗壳外围混凝土中的配筋量，有利于保证混凝土的施工质量和节省工程投资。     

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。     

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。     

金属蜗壳不同断面型式充水保压状态下的受力特性分析

水轮机金属蜗壳设计中不同断面结构型式的选择，会在一定程度上影响结构的受力特性和厂房布置尺寸。为分析金属蜗壳不同断面型式结构受力特性，对非圆形的三心圆蜗壳断面与圆形蜗壳断面结构在充水保压阶段进行了有限元数值计算。研究结果表明：相比于圆形断面蜗壳结构，三心圆蜗壳在充水保压时蜗壳直管段会发生较大的水平偏转位移，座环整体在水平向的变位也相对更大，对钢蜗壳整体的变形控制要求更高；而钢蜗壳断面内环向应力数值略有减小，但整体应力水平变化不大。因此，从水压试验和保压阶段蜗壳与座环结构的变形控制角度来看，在高水头充水保压蜗壳结构中采用非圆形断面蜗壳结构是不合适的。建议今后在金属蜗壳结构设计和埋设方式选择时，应该充分重视不同蜗壳断面结构型式对结构受力特性的影响，确保水电工程的顺利建设和安全运行。     

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。     

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。     

新疆盖孜水电站蜗壳充水保压打压顺序分析

通过对盖孜水电站蜗壳及外围混凝土结构联合承载力进行有限元计算分析,假定在3.2 MPa的充水保压值下,对蜗壳的打压顺序进行分析,通过计算最终确定先打压后浇筑的施工顺序.     

毛尔盖水电站充水保压蜗壳对厂房结构自振特性的影响分析

为分析充水保压蜗壳对毛尔盖水电站厂房结构自振特性的影响,采用有限元法建立了厂房整体结构模型,分别进行了两个工况的计算:工况一,考虑机组运行时钢蜗壳与外围混凝土结合紧密;工况二,蜗壳和外围混凝土完全脱开。在此基础上,通过对引起结构振动的振源及其频率的分析,进行了初步的共振校核,结果表明:充水保压方案对钢蜗壳的抗振有利。     

金属蜗壳不同断面型式充水保压状态下的受力特性分析

水轮机金属蜗壳设计中不同断面结构型式的选择,会在一定程度上影响结构的受力特性和厂房布置尺寸。为分析金属蜗壳不同断面型式结构受力特性,对非圆形的三心圆蜗壳断面与圆形蜗壳断面结构在充水保压阶段进行了有限元数值计算。研究结果表明:相比于圆形断面蜗壳结构,三心圆蜗壳在充水保压时蜗壳直管段会发生较大的水平偏转位移,座环整体在水平向的变位也相对更大,对钢蜗壳整体的变形控制要求更高;而钢蜗壳断面内环向应力数值略有减小,但整体应力水平变化不大。因此,从水压试验和保压阶段蜗壳与座环结构的变形控制角度来看,在高水头充水保压蜗壳结构中采用非圆形断面蜗壳结构是不合适的。建议今后在金属蜗壳结构设计和埋设方式选择时,应该充分重视不同蜗壳断面结构型式对结构受力特性的影响,确保水电工程的顺利建设和安全运行。     

三峡水轮机蜗壳充水加压过程应力分析

三峡部分水轮机蜗壳采用充水保压方式埋设。为了了解蜗壳在充水加压过程中的运行状况,以及蜗壳内水压力对蜗壳运行情况的影响,采取在蜗壳上安装钢板应力计监测的方法进行试验和分析研究。通过对蜗壳在充水加压过程中的应力进行监测分析,得出了蜗壳在所试验内水压力条件下能安全运行的结论,并总结出了蜗壳所受应力与蜗壳内水压力的对应变化关系和规律。该成果为后续类似机组蜗壳的安全施工和调试、安全运行提供了依据,也为以后类似机组蜗壳的设计、施工和运行管理提供了一定的参考。     

三峡工程厂房机组蜗壳及混凝土监测与计算对比分析

本文对蜗壳混凝土监测与计算进行了对比分析。通过分析认为,蜗壳结构及受力复杂,但蜗壳实测应力均小于材料力学和三维有限元计算值;实测蜗壳应力在135m水位时最大为100.48MPa,尚不及仿真模型试验值的二分之一。监测资料表明,左岸厂房机组蜗壳工作性态正常。     

三峡工程左岸电站厂房1#、2#机蜗壳二期混凝土浇筑施工质量控制

三峡左岸电站厂房1^#、2^#机蜗壳二期混凝土浇筑根据部位不同采用了门机吊运混凝土和泵送混凝土相结合的方式。为了将座环支墩顶部、座环下环板阴角部位浇筑密实，采用了预埋径向泵管和布置环向泵管的浇筑方法。实践证明：这种施工方法切实可行，混凝土浇筑质量达到了预期的效果。     

预应力混凝土蜗壳三维仿真材料结构模型试验研究

采用三维仿真材料结构模型试验，研究了高坝洲水电站预应力混凝土蜗壳在预应力、竖向荷载、内水压力及温度荷载作用下的应力分布情况，论证了在混凝土蜗壳这一结构复杂，限裂要求高的建筑结构中采用预应力先进技术的必要性、可行性和优越性。     

三峡左岸厂房试运行蜗壳混凝土联合承载监测分析

本文对蜗壳混凝土联合受力进行了分析，通过分析认为：影响蜗壳与混凝土的结合缝、钢板应力、周边混凝土和钢筋应力大小的主要因素是内水压力。在机组发电试运行期，在上部活荷载作用下，监测成果各量值变化不大。在蜗壳充水过程中，各监测效应量主要随水压而变化。应力和变形均在设计允许范围内，工作性态正常。     

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。     

乌江渡发电厂扩建工程水轮机蜗壳安装施工工艺总结

文章对乌江渡发电厂扩建工程2台水轮机蜗壳的安装进行总结，介绍蜗壳的拼装、挂装、焊接等施工工艺，以及在施工过程中遇到的如蜗壳瓦片成形差及周长超差、焊缝坡口设计不合理、蜗壳混凝土浇筑变形控制、高强钢的加温及保温焊接、焊后消氢处理等控制方法，特别详细地介绍了NK-HITEN610U高强调质钢的焊接工艺及质量控制点，为今后水电站水轮机蜗壳施工工艺提供参考。     

循环孔隙水压力作用对混凝土损伤特性研究

为研究混凝土在历经循环孔隙水压力后的损伤特性,利用10 MN大型多功能液压伺服静动力三轴仪,进行了常三轴混凝土动静力加载试验,基于能量分析的损伤本构模型改进,确定损伤变量,进行不同加载速率、不同循环孔隙水作用后的混凝土损伤特性的对比分析。研究结果表明:当饱和混凝土试件分别经历不同大小的循环孔隙水压力作用后,低应变速率下,损伤曲线分布较为分散,随着应变速率的增大损伤曲线越来越趋于集中。随着加载时应变速率的提高,损伤曲线的分布呈现出了一定的规律性:低应变速率下,随着循环孔隙水压力值的增大,产生相同值的损伤对应的应变越小;高应变速率下,产生相同值的损伤发生的应变越来越大。     

龙滩水电站地下引水发电系统混凝土施工技术浅析

龙滩水电站地下引水发电系统混凝土工程具有规模大、结构体形复杂、质量要求高等特点,在混凝土施工过程中,采用了斜竖井全断面滑模技术、免装修混凝土施工技术、蜗壳混凝土浇筑技术、隧洞底拱翻模技术、特大型断面边顶拱混凝土衬砌施工技术等,这些技术的应用较好地完成了混凝土施工。     

基于 DIGIMAT 的混凝土等效弹性模量研究

通过解析法和有限元分析法在细观结构上研究了混凝土的弹性模量,并与试验比对进行多尺度分析并验证其可行性。在细观结构上混凝土可作为由水泥砂浆、骨料、界面和孔隙组成的多相复合材料,采用 DIGIMAT 软件建立混凝土细观力学模型。本文基于 DIGIMAT 预测了骨料体积比分别取0. 2,0. 4,0. 6 和 0. 8 时的混凝土等效弹性模量值,并分析了各个细观组成部分对混凝土等效弹性模量的影响。研究结果表明: 解析解和有限元数值解与试验测定值相比产生的误差均较小,但解析解与试验测定值更为接近; 随着水泥砂浆弹性模量的增加,混凝土弹性模量随之增加; 随着骨料纵横比的增大,混凝土弹性模量呈下降趋势; 孔隙率增加,混凝土弹性模量减小,界面层厚度增加,混凝土弹性模量也随之减小。研究成果可用于预测混凝土的等效弹性模量。