水电站埋藏式压力钢管弹塑性设计原理和方法

终结讨论:作者感谢张文倬、贺行军同志对原文所作的讨论以及将用于工程的打算。水利电力部成都勘测设计院等单位也拟结合渔子溪二级电站工程,开展弹塑性埋管的现场试验和其他研究。我们期望在设计和施工同志的支持下,这一新的方法能尽快地在工程中得到应用。     

水电站埋藏式压力钢管弹塑性设计原理和方法

本文指出了目前通用的水电站埋藏式压力钢管设计理论的不合理性,及由此引起的大容量埋管的种种工程困难,并提出了按弹塑性设计埋管的新原理和相应的设计方法。从以礼河三级电站埋管事故及其它工程实践和试验资料论证了这一改进的现实可行性。采用新方法可以获得相当大的技术经济效益。最后,对实际应用和进一步研究的方向,提出了建议。     

高水头水电站埋藏式压力钢管设计综述

埋藏武压力钢管在水电工程设计中很少采用,属于一种先进的设计方法。这种设计理念不但环保,还充分利用钢管与回填土之间的摩擦力,保持钢管的稳定,利用钢管整体柔性的特点,便于钢管协调变形。通过工程实践,论述了埋藏式压力钢管的结构、受力分析、安装等,为高水头水电站的压力钢管设计提供了更多的方法,开拓了设计思路,有值得借鉴的意义。     

水电站埋藏式压力钢管设计准则探讨

介绍瑞士在地下埋藏式压力钢管设计方面的一些设计准则和方法及其应用情况，并与我国现行设计方法进行了比较。以某水电工程埋藏式压力钢管为例，着重讨论围岩承载能力的确定和钢衬、围岩之间荷载的分配，以及确定钢衬长度的方法。     

格曲二级水电站高水头埋藏式压力钢管设计

格曲二级水电站最大水头近400 m,发电引水隧洞的斜井段和下平段采用了埋藏式压力钢管。通过对管壁厚度按不同方法计算比较,优化压力钢管壁厚设计,节约了投资,降低了施工难度,加快了施工进度。     

长甸水电站埋藏式压力钢管结构分析

长甸水电站改造工程为引水式水电站,引水压力钢管内径为6.0 m,分为明钢管和埋藏式钢管两部分,根据内压应力计算和抗外压稳定分析计算,确定埋管段钢管壁厚为18 mm.     

卡洛特水电站埋藏式压力钢管联合受力研究

考虑钢管与围岩联合承载,采用有限元对钢管、回填混凝土与围岩组成的联合承载体进行了非线性的计算分析,将有限元计算结果与规范计算结果进行了对比,比较了内水压力、围岩与钢管缝隙等因素对钢管受力特性及围岩分担率的影响。研究表明:不同的内水压力下,围岩分担率不同,一般随内水压力的增加而减小。缝隙影响围岩的分担率,缝隙越小,围岩分担的内水压力就越大;当缝隙超过一定值时,钢管接近明管的受力状态。回填混凝土采用弹塑性断裂本构模型的实体单元模拟能较好地反映材料的力学性能,宜采用该方法对埋藏式压力钢管进行受力分析与工程设计。     

龙滩水电站地下埋藏式压力钢管设计

龙滩水电站引水压力钢管内径10m。最大HD值达2453m^2，大部分为地下埋藏式钢管。龙滩水电站地下埋藏式钢管的设计主要包括结构设计、加劲结构参数的优化、灌浆与排水设计、细部构造设计等。     

奥地利水电站的地下埋藏式钢管设计

近20年来,奥地利因地制宜,修建了很多高水头引水式水电站,其中水头最高的达1773m,目前已建成的水头在600m以上,容量大于10万kW的水电站有10座。他们在地下埋藏式钢管设计方面有不少经验与创新,值得我们     

响水电站埋藏式预压力钢管混凝土回填新技术

埋藏式预压力钢管混凝土回填新技术与常规回填相比，简化了施工措施，缩短了工期，具有良好的技术经济效益。预压力与很多因素有关，需作进一步探讨。     

芒牙河一级水电站埋藏式压力钢管结构分析

云南芒牙河一级水电站是一个径流式高水头电站,压力钢管道采用明管和埋管相结合布置形式。对埋管段结构分析,根据规范解析法的计算结果,并参照类似工程设计经验,采用有限元计算方法对埋管段进行优化分析,确定钢管壁厚和抗外压稳定的加劲措施。     

水电站埋藏式加劲压力钢管结构计算与优化设计

众所周知，承担木桶全部内水压力的是桶箍。虽然，埋藏式加劲压力钢管(以下简称为地下埋管)受力情况与木桶不尽相同，但在运行中，加劲环与“桶箍”的作用相似，同样可以分担部分内、外水压力。但是，目前在地下埋管设计中，或在《压力钢管设计规范》中，都没有考虑利用加劲环分担内、外水压力，加劲环的唯一功能只是防止地下埋管出现外压失稳。     

加纳布维水电站压力钢管设计

加纳布维水电站由中国电建总承包,设计和施工分别由西北勘测设计研究院和水电八局承担。其引水钢管采用坝后明钢管,是中国工程设计人员设计的首例大直径的坝后式明钢管。相对坝后背管,坝后明钢管有便于施工及造价低的优势。文章主要总结、介绍了加纳布维水电站压力钢管的设计,旨在对中国钢管的设计有所借鉴。     

沐若水电站压力钢管设计

马来西亚沐若水电站引水发电系统的压力钢管设计水头高,抗外压稳定性要求高,设计难度大。阐述了钢管设计原则,即由内水压力确定管壁厚,用抗外压稳定进行复核,通过设置加劲环和增加管壁厚度来加固局部不满足规范要求的管段。用三维有限元方法计算了调压井岔管、月牙岔管和支段钢管在设计运行工况和水压试验工况下的应力和变形。计算结果表明,钢管应力、变形值均满足设计规范要求。     

黄登水电站压力钢管设计

黄登水电站压力管道为地下埋藏式,为巨型压力管道。考虑进水口布置和坝肩边坡开挖影响,以及地质条件、施工便利及施工保障可靠性等综合因素,通过多方案比较,压力钢管结构设计采用洞内明管方式设计,同时对压力钢管抗外压稳定进行复核。此外,根据压力钢管水文地质条件,压力钢管外回填混凝土与围岩之间、回填混凝土与钢管之间均设有排水系统,以确保压力钢管检修工况稳定运行。同时对钢管外进行回填灌浆、无盖重固结灌浆和帷幕灌浆设计。实际运行表明压力钢管运行状况良好。     

莒溪水电站压力钢管设计

1工程概况 莒溪水电站以发电为主,为引水式开发,总装机容量18．9MW（3×6．3MW）,设计流量3．63m^3／s,设计水头663．624m,是一座典型的高水头、小流量水电站。工程枢纽建筑物由取水枢纽、引水系统及发电厂房组成,引水线路总长4．72km,其中压力管道长1．6km,是本电站设计施工难点、重点部位。     

白勉峡水电站压力钢管设计

根据对该电站工程规模、用途和社会效益的综合考虑,结合工程经验,分析了高水头、小流量压力钢管的一般设计方法,可为同类工程提供借鉴。     

埋藏式压力钢管的外压分析

埋藏式压力钢管设计中最棘手的问题之一是确保空管承受外压。由于压力钢管设置了加劲环，增加了分析的复杂性。本文比较了埋藏式压力钢管外压分析所采用的三种方法。     

龙滩水电站埋藏式加劲压力钢管稳定性校核

龙滩水电站为地下厂房压力引水式电站,采用单管单机供水方式,压力钢管内径10 m,最大HD值达2 453 m2,为特大型钢管.钢管管壁厚度18～52 mm,采用16MnR级钢板(厚18～32 mm)和610 MPa级钢板(厚32～52 mm),加劲环采用Q345-C级钢材.地下埋管入岩段外包厚1 500 mm的C25钢筋混凝土,配Ⅱ级钢筋,其余地下埋管外包厚600 mm的C20素混凝土.对龙滩水电站埋藏式加劲压力钢管抗外压稳定性进行了校核计算.在校核计算过程中,采用了解析法和半解析有限元法等多种计算方法,并且综合考虑了初始缝隙等缺陷因素对压力钢管抗外压稳定性的影响.对水电站埋藏式加劲压力钢管的稳定性设计具有一定的借鉴作用.     

地下埋藏式压力钢管非线性有限元分析

将罚函数应用于地下埋藏式压力钢管的非线性有限元强度分析 ,考虑了回填混凝土和围岩的弹塑性、初始地应力以及开挖支护引起的二次应力的影响 ,将更充分地发挥压力钢管的实际承载能力 ;考虑内水压力作用下钢衬的弯曲和剪切效应 ,对大直径管的应力将更接近于实际应力状态