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。     

调压井结构内力计算研究

针对目前水电站调压井结构向体形巨大化、地质条件多样化、受力条件复杂化发展的方向,内力计算方法对调压井安全性和经济性非常重要。通过结构力学法、线弹性有限元法和非线性有限元法3种方法计算,分析计算调压井结构的受力特征。结果表明:调压井的内力自上而下逐渐增加,较大内力在井筒与底板相接处,最大内力在压力钢管开孔下缘点。调压井底板的内力由板中心向外增大,在底板与井筒相接处内力较大。经这3种计算方法比较,非线性有限元法计算内力最小,配筋量最小。因此非线性有限元法精准反映结构实际受力情况,使调压井结构配筋最经济和合理,使选定调压井的结构为最优结构。     

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.     

沐若水电站引水发电建筑物设计

马来西亚沐若水电站采用引水式地面厂房，总装机944 MW。主要介绍了水电站厂房区域边坡的支护设计、调压井结构设计、深埋引水隧洞设计、衬砌排水设计、主厂房设计等关键引水发电建筑物的设计过程。主要设计亮点有：将调压井上部井筒与下部阻抗孔设计成非同心结构，以增大两个调压井间距；对调压井分段分高程配筋，并对井筒围岩作灌浆处理以提高围岩承载力并减小渗透性；对引水隧洞的上平段及下平段分别采用了混凝土衬砌和钢衬钢筋混凝土衬砌；将隧洞衬砌外排水管网和钢衬外表面排水设计成盲沟，提高了钢衬抗外压失稳的安全度。     

马岩洞水电站枢纽建筑物力学性能研究

本文对马岩洞水电站的拦河坝、引水隧洞、调压井3个枢纽建筑物的部分力学性能进行了计算研究。对不同坝段、高程和工况运行下坝体的抗滑稳定、抗压强度和承载力进行了分析,结果表明:坝体稳定性符合设计要求;通过引水隧洞衬砌结构计算,推得典型断面结构,采用50~80cm厚度混凝土衬砌方案;依据托马准则对调压井稳定断面和涌浪水位进行复核计算,稳定断面直径,最高、最低涌浪水位,均符合设计要求。     

古学水电站引水隧洞结构设计研究

古学水电站引水隧洞洞线长、埋深大、地质条件较复杂,洞挖断面与衬砌断面结构型式对工程造价占比大。通过对隧洞线路比选,针对不同洞段的地质情况选用不同的衬砌和支护形式,对引水隧洞衬砌结构进行了内力与配筋等承载力、隧洞开裂等正常使用极限状态计算分析与优化设计,结果表明,引水隧洞衬砌圆形过水断面与洞挖马蹄形断面的结构型式最优。     

世界第一井——赞比亚下凯富峡调压井衬砌施工全部完成

正5月29日,经过636个日日夜夜的艰苦奋斗,赞比亚下凯富峡调压井顶部牛腿混凝土浇筑完成,标志着由中国水电五局承建的世界最大的调压井——下凯富峡超大型异形调压井衬砌施工全部完成。调压井混凝土衬砌总体分为四个阶段:一是阻抗板下部定型模板和组合模板的混凝土浇筑;二是阻抗板上部滑模作为内模和组合模板共同完成闸室段浇筑;三是闸室穹顶以上井筒滑模衬砌;四是调压井顶部牛腿组合模板浇筑。赞比亚下凯富峡电站调压井具有独特的设计体型,具有"开挖直径大、断面不规则、混凝土结构体型复杂、井口平台面积小"等特点,享有"世界第一井"的特殊身份。该调压井底部设置5个过流道连接5条发电洞;闸室设计为暗埋式倒悬穹顶结构,在开挖阶段和井筒一并开挖完成,在混凝土衬砌阶段通过带防渗钢板的混凝土墙壁将井筒和闸室分割独立。井筒内设置5个闸门槽,在     

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。     

妙隘水库导流隧洞衬砌结构有限元分析及配筋计算

SAP2000在结构分析计算中应用越来越广泛,以妙隘水库导流隧洞为例,采用SAP2000建立结构有限元模型,分析计算施工期、运行期等不同荷载工况下衬砌的内力,并对衬砌受力特点进行分析研究,按照SL 191—2008《水工混凝土结构设计规范》进行配筋计算,对导流隧洞衬砌结构计算、配筋等具有一定的参考意义。     

不同外水压力下输水隧洞结构及配筋计算要点分析

针对输水隧洞在衬砌结构、配筋计算中不同外水压力对结构内力值及配筋结果的影响,根据《水工隧洞设计规范》(SL 279-2016)推荐的作用在钢筋砼衬砌结构上的外水压力计算方法及外水压力折减系数方法对外水压力进行折减,并采用水工隧洞钢筋混凝土衬砌计算机辅助设计软件SDCAD对隧洞衬砌结构在不同外水压力作用下的内力及配筋进行计算。计算结果表明:①无压输水隧洞内力及配筋结果由外水压力控制,外水压力越大,结构所受内力越大,对隧洞的选配钢筋要求也越大;②在外水压力作用下隧洞底板与边墙交接位置出现了应力集中,拉应力大于砼抗拉强度,在设计中应采取一定的措施进行补救,防止结构产生拉裂破坏。     

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。     

开建桥电站调压井围岩及支护结构研究

以四川省尼日河开建桥电站调压井为对象,探索和研究了用三维有限元方法模拟调压井的开挖效应;讨论了施工期调压井在开挖过程中应力分布情况与变形规律,以及不同工况下衬砌结构的稳定性;比较了5种衬砌结构的优化方案。分析表明,原设计方案是偏保守的,而对衬砌的结构优化是可行的,对类似工程具有一定的借鉴意义。     

有压引水隧洞温度应力的三维有限元分析

结合有压引水隧洞工程实例,提出基于Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ仿真平台建立围岩和衬砌的整体有限元模 型,模拟对应工况下的材料性质、地质和环境条件。并分析该模型在有、无温度应力的条件下,衬砌的应 力和应变分布情况及相应的极值。研究结果表明:衬砌底部内侧出现拉应力最大值,拉应力较为集中分 布在底部与顶部,衬砌两侧出现压应力最大值。计算结果显示,温度降低产生的拉应力对衬砌结构稳定 性的影响较大,在设计衬砌和配筋时需充分考虑。     

丹巴水电站引水隧洞衬砌结构安全与围岩稳定性分析

依托丹巴水电站引水隧洞工程,研究锚杆和衬砌对围岩稳定性的影响,进行了不同埋深下隧洞衬砌厚度的比选和衬砌的安全性分析、配筋和裂缝宽度验算等,考虑了不同衬砌施加时机对隧洞受力及位移的影响。研究发现,锚杆支护可使围岩塑性区分布更加均匀,受力更加合理,可较好的控制围岩变形;衬砌内最大压应力值随着埋深增加而增大,随着衬砌厚度增加而降低;提出了有效减压区,应在有效减压区选择衬砌厚度,衬砌厚度选1.5m为宜;在最危险工况下,给出了合理的配筋设计方案;经过不同位移量和不同模型下衬砌安全性的对比分析,衬砌加固选择85%的位移预留量,围岩的变形量和最大控制内力都可得到明显的控制。     

整体滑模技术在调压井混凝土施工中的应用

津巴布韦卡里巴南岸水电站扩机项目埋藏式调压井为3闸墩4闸室结构,阻抗式调压,衬砌后直径24 m.采用SAP2000三维有限元结构分析软件对滑模体结构进行分析优化,采取"慢滑升,多校核,勤纠偏"的滑升原则,采取"一阀专用、一管多能"有效纠偏措施,解决了大直径竖井空间结构非对称性整体滑模施工控制技术难题,实现了井壁与多个异...     

Y岔圆形调压井结构限裂配筋设计

采用三维非线性有限元和平面钢筋混凝土非线性有限元相结合的方法,对Y岔圆形调压井结构进行限裂配筋设计,利用三维非线性有限元计算衬砌内力,按承载能力极限状态进行配筋。在平面钢筋混凝土非线性有限元进行裂缝宽度计算时,采用应力等效的方法计入三维效应,考虑钢筋或钢板与混凝土之间的粘结滑移。为同类工程限裂配筋设计提供一套合理的计算方法。     

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.     

事故闸门与露天水池相结合调压井设计研究

针对高水头、大流量、长引水隧洞的水电站,调压井布置受地形、地质条件限制以及常规型式不能满足设计要求的问题,以柏香林水电站为例,对比了事故闸门与蝶阀方案,以及各种调压井型式,通过调压井结构计算和水力计算论证了事故闸门与露天水池相结合调压井设计的合理性。结果表明:事故闸门与露天水池相结合调压井具有事故闸门和水室式调压井的优点,安全可靠性较高,且方便检修管理。该型式调压井可有效地减少涌波高度,从而降低调压井的高度,节省工程量,减少投资,具有经济性和适用性,有效地解决了特殊地形地质条件调压井设计的难题,因此对调压井设计具有重要的参考价值。