鸭池河水电站压力钢管外压稳定性设计

采用解析法和半解析有限元法分别对鸭池河水电站埋藏式加劲压力钢管进行外压稳定性计算。在计算分析过程中,考虑了初始缺陷因素对埋藏式加劲压力钢管抗外压稳定性的影响,使得计算结果更加接近于工程实际;从而为埋藏式加劲压力钢管的外压稳定性计算提出了一种更加行之有效的方法。     

考虑初始缝隙的埋藏式光面管临界外压经验公式

为了避免水电站埋藏式压力钢管发生外压失稳问题,以埋藏式光面管为研究对象,首先对比分析了国内外主要临界外压经典理论与经验计算方法的不足,总结出临界外压的主要影响因素。根据一系列试验数据和原型资料进行回归分析,建立了考虑初始缝隙的临界外压经验公式。采用一系例工程实例对比验证了该公式的有效性,表明该公式可用于压力钢管临界外压的计算。     

埋藏式钢管外压稳定计算

近几十年来,随着水利水电建设和科学技术的发展,埋藏式钢管的采用越来越普遍。埋藏式钢管有坝内式和隧洞式两种,二者具有相似的工作特点。在内水压力作用下,埋藏式钢管可由外围混凝土或围岩承担部分内水压力,从而减小管壁的厚度。但是,埋藏式钢管还要承受较高的外部压力,如未凝固混凝土的压力、灌浆压力和外部地下水压力等,而钢管是一种薄壁结构,抵抗外压的能力很低。在外压的作用下,管壁会过早地丧失承载能力而屈曲,即发生失稳破坏。因此,外压稳定计算往往是埋藏式钢管设计计算的控制情况。     

带加劲环埋藏式压力钢管的外压屈曲分析

带加劲环的埋藏式压力钢管的稳定问题是埋藏式压力钢管设计中最棘手的问题之一。本文比较分析了带加劲环埋藏压力钢管外压分析所采用的一种国内学者的方法和三种国外学者的方法，还给出了实例进行对比分析，文末作者为更精确的解决这一问题而提出了改进Ｅ．Ａｍｓｔｕｔｚ法的一些建议。     

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.     

加劲式压力钢管外压稳定性有限元屈曲分析

埋藏式压力钢管抗外压稳定是工程设计中的关键问题。在考虑钢管的初始缺陷、塑性行为以及大变形的基础上,利用ANSYS三维有限元软件,进行了加劲式压力钢管的特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,给出了加劲式压力钢管的失稳屈曲模态和荷载位移曲线,并将计算结果与解析算法的结果进行了比较,论证了使用有限单元法进行加劲式压力钢管屈曲分析的可行性;同时讨论了不同初始缺陷、管壁厚度和加劲环尺寸对加劲式压力钢管临界荷载的影响。     

埋藏式加劲环钢管抗外压失稳计算方法的分析与应用

对国内外现有埋藏式加劲环钢管抗外压稳定的计算方法进行了比较分析 ,并将这些方法编制成一个计算程序 ,经验证后 ,运用该程序对一个实际工程进行分析 ,所得计算结果和采取的工程措施为埋藏式加劲环钢管的抗外压稳定设计提供了有价值的参考。     

埋藏式压力钢管加劲环抗外压稳定计算方法的比较与应用

对埋藏式压力钢管加劲环的抗外压稳定分析,国内外常用的计算方法有Amstutz法、Jacob-sen法和《水电站压力钢管设计规范》(NB/T 35056—2015)(以下简称《规范》)中的强度公式。对这三种计算方法进行了比较分析,得到以下结论:Amstutz公式和Jacobsen公式计算的临界外压力随缝隙值的增大而减小,《规范》强度公式没有考虑缝隙值的影响,其计算得到的临界外压力与缝隙值无关;三种方法计算所得的临界外压力均随加劲环高度、管壁厚度和钢材屈服强度的增大而增大,随加劲环间距的增大而减小;《规范》强度公式计算所得的加劲环临界外压力相对Amstutz公式和Jacobsen公式较小,采用《规范》强度公式在外水头小于130 m时明显偏保守,经过比较分析后,建议将Jacobsen法作为国内钢管设计规范中埋藏式压力钢管加劲环抗外压稳定的主要计算方法之一。     

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.     

锚筋式埋藏钢管外压稳定分析的研究

一、引言 外压稳定分析是埋藏式钢管设计的一个重要内容,常常是设计的控制情况.当外压稳定不足时,外部加劲可提高钢管抗外压的能力.根据加劲构件的形式,埋藏式钢管可分为加劲环式和锚筋(包括锚片)式两大类. 环形的加劲肋对提高钢管抗外压的能力具有显著效果,工程界对设计这种钢管也有较丰富的经验.     

埋藏式加劲压力钢管稳定性分析半解析有限元法

针对水电站压力钢管的抗外压稳定问题,提出了半解析有限元法。该方法具有计算量小、计算精度高、收敛速度快等优点。采用半解析有限元法对九甸峡水电站埋藏式压力钢管进行了外压稳定性计算,并将计算结果与米赛斯法、文敦白法和赖-范法的计算结果进行了比较分析。研究表明,半解析有限元法考虑加劲环嵌固作用比考虑加劲环简支作用的计算结果大,而与米赛斯法、文敦白法结果相近。在实际施工中,应采取有效施工工艺,使加劲环对钢管的约束更接近于嵌固作用,从而提高压力钢管抗外压稳定性。     

关于埋藏式高压钢管外压稳定的几个问题

一、埋藏钢管的失稳破坏与预防措施埋藏于岩体或坝内的水电站引水钢管,在电站运行时主要承受内水压力;而包围在其外面的混凝土和岩石能够分担很大一部分荷载,甚至承担全部内水压力,此时钢衬只起内衬防渗作用。但是,当钢管放空时,管壁受到外压荷载,如外水压力,因而出现钢管在外压作用下的稳定问题,也就是通常所说的防止发生鼓包或管壁凹瘪的问题。在某些条件下,外压稳     

考虑围岩性质影响的埋藏式压力钢管受力研究

以某水电站工程为例,研究围岩性质对埋藏式压力钢管位移及应力分布的影响,按照钢管与围岩共同承载,采用三维有限元方法对地下埋藏式钢管进行计算分析,讨论围岩性能对埋藏式压力钢管位移及应力的影响,并计算围岩承载比,通过与光滑明管计算结果进行比较分析,可知围岩对于埋藏式压力钢管承受内水压力有重要作用,围岩性质越好,其所能承受的荷载越大,弹性约束作用就越显著,钢管所承担的内水压力就越小。     

大七孔电站压力钢管应力与稳定分析

荔波大七孔水电站压力钢管为地下埋藏式。管壁应力以开挖后的地质情况和岩石力学参数复核结果为基础，按照规范公式进行计算。外压稳定分析采用了规范中的两种计算方法，并对两种计算结果进行了比较，以阿氏公式作为评价标准。     

水电站输水钢管外压稳定性试验研究

１问题的提出随着无污染、低成本、再生型水能资源的大力开发，水电站建设中压力钢管的HD（H为作用水头，D为管径）值日益向巨型（HD＞１２００）、超巨型（HD＞３０００）化发展．而为保证钢管焊接质量，工程中管壁厚度一般控制在４０mm以下，这使得水电站压力输水钢管的δ／D（δ为管壁厚）值极低，远远小于１／８，属于超薄壳结构，在外压作用下极易失稳．而钢管在施工、运用期间不可避免受到如下外压作用：（１）埋藏式管壁外的渗透水压力（全面均匀外压）；（２）管道放空时产生的真空；（３）施工期的灌浆压力（局部外压）；（４…     

新疆HB电站埋藏式压力管道设计

HB电站工程任务为发电,电站装机容量200MW,属Ⅲ等中型工程。本文主要介绍了埋藏式压力管道及岔管的设计,通过布置排水洞减少外压,采用有限元计算对围岩抗力敏感性和钢管与围岩缝隙敏感性分析,总结出围岩对管道内水压力的分担作用是有限的,随着岩石抗力系数的变化而变化;同时钢管以外缝隙大小对管壁应力影响十分显著。     

山口岩水利枢纽工程压力钢管抗压稳定分析

在分析埋藏式压力钢管屈曲失稳破坏及其原因的基础上,提出了防止压力钢管屈曲失稳破坏的预防措施,并结合山口岩水利枢纽工程,对压力钢管进行了抗压稳定分析,为压力钢管的设计施工提供了依据。     

考虑洞群作用的水电站埋管三维有限元分析

埋藏式压力管道传统的内外压计算方法一般只分析单一管道,未考虑小净距、大跨度群洞性水电站输水管道的相互作用。通过应用Ansys软件对群洞性水电站地下输水管道建立三维有限元模型,分析管道在不同工况、不同初始缝隙、不同外水压下的应力和位移响应。结果表明:埋藏式压力管道的安全性在很大程度上受外水压控制,当外水压较大时,管道全部放空,为埋管的最不利工况,因此工程中应在钢管上游设置阻水帷幕或排水廊道来减小渗透压。     

有限柱壳条元法在埋藏式压力钢管外压稳定分析中的应用

采用半解析有限柱壳条元法分析带加劲环的埋藏式压力钢管外压稳定性问题,轴向采用解析函数,周向采用离散的Hermite多项式函数.解析函数与离散的多项式函数相结合的位移模式,不但减小了自由度,提高了计算精度,而且能非常方便的处理可变的单元宽度模拟周向失稳屈曲波形变化的问题.这种方法与Amstutz方法比较,克服了Amstutz方法不考虑加劲圆环的约束作用及把压力钢管简化成圆环拱的计算.通过算例得出了结构外压失稳的欧拉曲线,验证了半解析有限柱壳条元法的正确性与合理性.     

超高水头电站压力管道计算分析及方案选定

为南极洛河压力管道设计方案提供依据,对埋藏式压力钢管分别按联合承载和单独承载计算分析。通过总结对比,对小管径、超高水头电站的地下埋藏式钢管设计思路提出建议,对类似工程具有参考借鉴意义。