高水头扬水工程岔管应力分析

针对克拉玛依市绿化扬水工程压力水头高、贴边岔管主管与支管垂直且连接处产生应力集中问题,通过有限元对贴边岔管进行应力计算分析。计算结果表明：1^#贴边岔管通过增加管壁厚度而不施加补强板的方式可满足应力要求,采用Q345C钢材,管壁厚为18 mm;2^#、3^#贴边岔管均可通过单层外贴补强板方式满足应力要求,采用Q390C钢材,主管、支管及补强板厚度28 mm,补强板宽度500 mm。分析结果证明：各贴边岔管单元开孔越大,则主管缺失部分越多,导致主、支管补强板夹角处的应力集中也越大。同时,补强板焊缝处应力也较大而管壁应力较小,通过提高焊缝施工质量,尽量避免产生局部过大拉应力。计算分析结果可为供水工程的安全运行提供参考。为了节省工程投资,可考虑相应主管与其支管建立整体有限元模型联合受力计算,进一步优化贴边岔管结构和布置形式。      

贴边厚度对岔管典型点应力的影响分析

贴边岔管补强板厚度对岔管应力的影响是岔管设计的主要考虑因素,合理确定贴边厚度对降低耗材、提高施工进度和控制造价具有重要意义。通过将Revit软件和有限元软件联合应用建立贴边岔管模型,分析计算不同贴边厚度对岔管典型点应力的影响程度,最后达到指导设计的目的。     

岳城水库供水工程贴边岔管设计

岳城水库供水工程， 邯郸、安阳两城市引水岔管均采用内、外贴边补强板型式对取水口进行局部加强。此补强方法对水流流态干扰较少， 水头损失小。设置这样的岔管对原电站压力钢管结构改动较小， 构造相对简单， 制作与安装方便， 对岳城水库供水这样的改建工程较为适用。     

某泵站贴边岔管结构分析

在贴边岔管结构计算时,现有的规范仅给出粗略的估算方法,在设计时不易操作。文章通过用三维有限元法分析补强板的宽度和厚度对岔管结构应力的影响,在此基础上,确定合理的补强板有效宽度和厚度。     

黄土隧洞段压力钢管及贴边岔管结构设计

文章所介绍的黄土隧洞压力钢管全线为地下埋管,结合压力钢管主、岔、支管的总体布置、水力计算等,阐述了钢管设计原则,由内水压力确定管壁厚度,用抗外压稳定进行复核。在贴边岔管结构计算时,根据规范公式,计算补强板的宽度和厚度,并对补强板边缘应力进行近似验算,针对计算结果进行分析,确定合理的补强板有效宽度和厚度。     

贴边岔管的应力分布及工程设计问题的探讨

一、前言贴边岔管是组合的薄壳结构,用有限元混合法进行计算,可以得到较好的结果。以往,由于计算一个岔管在网格划分和坐标值的计算方面要花很多时间,所以主要侧重于最大主应力的部位、大小的讨论,而对整个岔管应力分布的全貌、贴边补强板的作用、尺寸确定等问题,就很难提供充分的说明。为了能清楚地认识这些问题,我们编制了自动形成网格和坐标     

吉音水库贴边岔管有限元分析

贴边岔管是由主管、支管和贴边焊接而成,是一种板壳组合结构,其在内水压力作用下应力分布和变形很不均匀,采用传统结构力学方法计算结果较为粗糙,无法准确计算岔管整体和局部细节的应力大小及分布情况。采用有限元方法计算分析,可在设计阶段了解岔管的应力分布和变形情况,为合理设计岔管提供重要的参考依据。     

藤子沟上管桥生态放流岔管有限元复核分析

文中对藤子沟水电站工程上管桥设置的生态放流岔管建立三维有限元模型,通过调整补强板宽度及岔管支管段管壁厚度,找到补强板mises应力随补强板宽度及岔管支管管壁厚度变化的规律,从而得出较为合适的岔管布置参数。     

混合加强型月牙肋岔管设计

南垭河三级电站采用了新型的混合加强型月牙肋岔管(即月牙形内加强肋岔管辅以外贴边补强型),系国内首创。与三梁式岔管比较,可节约投资30余万元,且为电站顺利建成提供了有利条件。自1982年2月完工投产运行已6年有余,未见任何异常。该设计荣获水电部建设总局1984年《水利水电科学技术进步》三等奖。     

贴边岔管设计探讨

对于大型贴边岔管设计宜采用有限元法计算,但对于中、小型贴边岔管设计可采用面积补偿法、圆环法等结构分析方法计算。文章结合工程实例,对中、小型贴边岔管设计采用几种结构分析方法进行计算对比,并用有限元法对计算结果进行验证。结果表明,采用面积补偿法、圆环法等结构分析方法计算结果与有限元计算结果是一致的。     

高压联合受力钢岔管对旁通贴边钢岔管的受力影响计算分析

高压联合钢岔管整体结构的合理性对其安全运行至关重要,在钢岔管中间开孔引水满足下游生态需求,联合受力钢岔管势必对超压旁通管受力会产生一定影响。通过3个方案对钢岔管整体受力进行分析,探究钢岔管之间的相互影响。计算结果表明,超压旁通贴边钢岔管开孔尺寸较小,对1#、2#、3#钢岔管整体受力应力影响较小;联合受力钢岔管对超压旁通贴边钢岔管的受力影响较大;整体受力要比单体受力计算结果更大。因此,建议采用联合受力的方式计算分析此种类型的钢岔管,这对整个水电站的安全运行至关重要,以期为水利工程钢岔管设计提供借鉴思路。     

JL水库压力钢管有限元计算分析

采用曲面壳单元结构化网格的有限元法模拟了JL水电站工程压力贴边钢岔管的应力分布情况,通过2种方案的对比及应力应变分析,推荐采用Q345C钢材,管道壁厚及贴边壁厚均为20 mm的双层贴边方案。     

贴边岔管有限元计算影响因素研究

文章通过对比分析科研院校完成的贴边岔管有限元计算结果,找到了影响贴边岔管有限元计算的3个主要影响因素:网格数量、边界条件和单元类型。通过分析得出模型划分时网格间距和边界条件的取值范围:网格间距为0.125 m、边界长度为1.0~2.0倍的管道直径时,模拟值与对比值计算结果较吻合;同时提出曲面壳单元更适合于岔管有限元的计算。     

赛珠水电站高水头球形岔管设计与制作工艺

云南省禄劝县洗马河赛珠水电站为小流量高水头电站,引水系统采用一洞三机的供水方式,设计推荐球形岔管结构,并对其补强环的尺寸、球形岔管应力分布及变化规律采用结构力学法计算。文章介绍了球形岔管的制作工艺及水压试验过程,强调了球形岔管选取恰当的制作工艺对质量控制的重要性。该水电站高水头球形岔管焊接完成后经超声波探伤和X射线探照,安装焊缝一次合格率达到100％,整个成形焊缝未发现超标缺陷,钢管投入运行后情况良好。     

大盈江水电站(四级)钢岔管安装焊接

大盈江水电站(四级)为高水头引水发电,总装机700 MW,压力钢管道中岔管主材采用WDB620,最大壁厚66 mm,月牙肋板选用200 mm厚的16 MnR板,岔管的拼装和焊接难度很大。主要简述该工程钢岔管的安装和焊接工艺。该岔管进行了水压试验,经综合测试和监测数据分析,各项指标均达到设计和规范要求。     

白水峪水电站引水发电系统设计与施工

白水峪水电站引水发电系统的开挖支护设计和结构设计采取了一系列的优化设计。在引水隧洞、电站厂房和赤家峪改道隧洞的开挖支护上分别采用了：小进尺、多循环，加强跟班监测，锚杆支护，有取舍地进行灌浆等措施。压力钢管的岔管要用贴边岔型式。厂房采用新型“雁形板”屋面结构。通过近半年运行观察，证明了该优化设计是成功的，是个较好的范例。     

金湾水电站E—W型岔管的设计与分析

目前,国内外水电站中压力管道中的岔管一般都采用E-W岔管,又称为内加强月牙型岔管,它是由瑞士ESCHER WYSS公司研制开发的,其实也是三梁岔管的改进,E-W岔管是用一个完全嵌入管壳的月牙型肋板代替外加强的U形梁,并且省去了与主管连接相贯线处的腰梁.黑龙江省黑河市金湾水电站压力管道中岔管部分采用的就是对称Y形、岔角为70°的内加强月牙型岔管,它具有受力明确合理、水头损失小、结构可靠、制作安装方便等优点.在这种E-W型岔管设计中,肋宽比与分岔角的选择是影响水流流态及岔管应力分布的关键因素.     

基于CATIA的贴边钢岔管辅助设计程序开发应用

针对水电站贴边钢岔管设计繁琐、工作量大、有限元计算前处理耗时长的缺点,利用CATIA二次开发工具Visual Basic 6.0编写了计算机辅助设计程序。该程序集成了CATIA中快速建模、网格自动剖分和管节展开三大模块,并能生成包含节点、单元、材料等有限元分析前处理信息的ANSYS程序APDL命令流,实现了与有限元软件的无缝对接。结合一工程实例采用该辅助设计程序开展了贴边岔管的设计,并与其他方法进行了对比,验证了设计程序的可靠性和稳定性。结果表明该程序具有设计速度快、精度较高等优点,具有较高的实用价值。     

贴边钢有限元计算影响因素分析

从网格类型、边界条件、模型整体性、单元类型等方面分析了影响贴边岔管有限元计算因素。研究表明,四边形结构化网格受力均衡,应力传递稳定;从计算时间和计算精度上,主管和支管管径的2倍作为建模长度较为合理,管道两端为固端约束;单一岔管有限元分析较整体岔管有限元分析应力值偏大,结果偏安全;曲面壳单元更能适应岔管这种空间三维曲面结构。     

大直径正三通岔管应力计算分析

采用有限元分析方法,对正三通岔管模型进行分析。通过对若干组模型的有限元分析,得到正三通岔管最大应力值及其分布规律。在此基础上总结了岔管受力的若干规律,结合规范明确了正三通岔管设计及补强的思路。以期帮助工程技术人员在微观上正确把握正三通岔管的受力规律,节约材料,进行合理有效的设计。