断层蠕滑变形和地震作用下过活断层明钢管受力特性研究

随着大型引调水工程的设计建设，输水管线穿越活动断层的情况日益增多，地面明钢管是输水管线穿越断层较优的结构形式。结合某工程实际，采用有限元方法对过断层地面明钢管在断层蠕滑变形和地震作用下的受力特性展开了研究，探讨了结构布置方案的可行性及存在的问题。研究结果表明：地面明钢管在穿越活动断层的管段中，滑动支座的设置以及在明钢管间设置合理数量的波纹管伸缩节可很好地适应断层的蠕滑变形，其中波纹管伸缩节可吸收大部分断层的蠕滑变形；钢管结构管轴向变形受地震作用以及断层蠕滑变形的影响较大，尤其是两端都为伸缩节的管段，容易产生较大的轴向位移，需要采用固定支座对轴向位移加以限制，但固定支座的支承环易产生弯曲变形，设计中要加以重视。     

闸门支承摩擦材料测试及应用

闸门支承分为滑动支承和滚动支承,滑动支承摩擦材料为滑块和滑道,滚动支承摩擦材料为轴套。不同的材料和结构型式其摩阻力的大小差异较大,它影响闸门型式、支承方式及启闭设备的选型,决定使用寿命的长短和运行维护的难易。目前在阜阳市沿淮及支流河道上建有不同年代的大中小型涵闸上百座,由于建设的年代不同所采用的支承摩擦材料有所变化。支承滑块材料有胶木、MC尼龙、SF聚四氟已烯复合材料等,滚轮轴套材料有青铜合金、尼龙、聚四氟已烯复合等,滑道面多为A3钢板、水磨石或不锈钢。在运行管理过程中闸门支承摩擦部分常出现一些失效现象,针…     

平面钢闸门滑动支承材料性能比较

文章通过对滑动支承材料进行各项性能的对比，分析黑龙江省现行使用的压合胶木滑块、增强四氟板材滑块及尼龙滑块的优缺点。     

隔河岩电站引水钢管双向伸缩节设计与应用

伸缩节是水电站引水压力钢管的关键部件，其主要作用是使位于两镇墩或厂坝之间的管段能自由伸缩，以释放管段由于温度变化而产生的轴向附加应力，同时使管段和镇墩受力明确。清江隔河岩水电站引水钢管设计为明管，主副厂房之间设有温度沉陷缝。为了使钢管适应温度变化和主副厂房基础的不均匀沉陷，在主副厂房连接处的管段设置了双向伸缩节。该伸缩节为带支承梁的套筒式结构，设计要求能使钢管适应轴向位移±２０ ｍ ｍ ，横向相对位移１０ ｍ ｍ ，且水封填料受力均匀。该电站已运行６ 年，检测结果表明，双向伸缩节投入使用后，未出现质量问题，并且止水效果良好     

压力管道支承新结构—钢筋混凝土环梁支座

青印溪五级水电站压力管道全长143m,每隔4m设有支承刚性环,带有弧底滑块,使在温度变化时压力铜管与支座能够自由滑动。在镇墩之间的支承为连续的钢筋混凝土环粱式支座。环粱式支座由框架、纵梁,横系梁以及纵、横梁交接处设一支座构成。此支座构造简单,施工方便,尤其在中、高水头电站的软基础上装设钢结构压力管道的支承方式上采用更为优越。环梁支座经5年运行没有发现异常。     

压力钢管滚动支座设计

一、滚动式支座的作用 滚动式支座是压力明钢管支承结构的一种型式。它使支撑在其上的钢管,在温变时能通过放置在刚性支承环与混凝土支墩之间的圆柱形辊轮移动,并将两支承环之间的管段自重和水重安全的传到地基上。 这种支座多数用在管径比较大、温度变化产生较大位移的压力明钢管上。 二、滚动式支座的结构型式 滚动式支座是由下列一些金属构件所组成:     

大跨度倒虹吸管桥结构抗震性能

建立了考虑支座、伸缩节等细部构件的大跨度倒虹吸管桥有限元模型,采用有限单元法对管桥结构的抗震性能进行了研究,分析了支座、伸缩节、管内水体质量对结构动力响应的影响。计算结果表明:大跨度拱桥结构对地震波有明显放大作用,放大系数约为2～5;钢管采用单向滑动支座,约束了钢管横向位移,伸缩节变形和支座滑移量均在10 mm以内,对结构抗震有利,但支座在横向将承受较大的反力,给支座设计带来困难;由于伸缩节和滑动支座的设置,钢管在地震作用下近似刚体运动,钢管应力增幅较小,但支承环将产生较明显的弯曲应力,是抗震中的一个薄弱环节;大直径输水钢管管内水体质量巨大,会增大结构的动力响应,计算中应予以考虑。     

日照温差下明钢管变位特性分析

为了探究日照温差下明钢管变位特性,基于某水电站典型管段明钢管,运用ANSYS软件,建立三维有限元模型,研究了检修时在日照两侧温差下明钢管的偏移及受力,进一步分析了在此偏移不能恢复时充水运行后的管段位移、受力情况。结果表明:在不均匀温差引起的管段变形的基础上充水运行,管段更显著地向低温侧偏移,管段弯曲加剧,运行水头越高则管段受不均匀温差影响越大;限位挡板缝隙越大,则支座、限位挡板受力越小,但是限位挡板对管段的约束作用越弱;管段变位以及支座、限位挡板受力较大的部位均出现在靠近伸缩节的支墩处,可以考虑在此处缩小支墩间距以加强管段约束、缓解结构受力;为防止不均匀温差下管段从支座上脱落,有必要适当增大限位挡板尺寸。     

复合土工膜与防渗墙连接的大型剪切试验研究

围堰工程中常用复合土工膜连接防渗墙作为防渗体系,其连接部位的土工膜常会出现结构性破坏而造成集中渗漏现象.依据高土石围堰防渗体系中复合土工膜的受力特点,利用自主研制的低摩阻叠环式双向静动剪切试验机,考虑土工膜无伸缩节、普通竖向伸缩节和U型槽伸缩节3种连接型式,构建复合土工膜与防渗墙接头的结构模型,开展复合土工膜与防渗墙连...     

水工钢闸门支承形式探讨

平板闸门常见的支承形式主要有滑动闸门和定轮闸门两种。介绍了两种闸门的优缺点,从闸门结构、摩阻力等方面进行了比较,综合考虑闸门运行的安全性和可靠性等因素,建议山西省水利工程使用轮式支承闸门。     

软岩地基进水塔群的侧向抗滑稳定的分析

位于高地震烈度区的卡拉贝利水利枢纽工程,其联合进水口的高大塔群坐落在软岩之上,塔基形成有坡度的建基面,侧向抗滑问题值得关注。塔基侧向抗滑稳定需考虑多个建筑物、构筑物之间的荷载传递,给设计计算带来困难。本文借鉴重力坝深层抗滑稳定分析的“等安全系数法”原理,编制程序,计算得出抗滑稳定安全系数,为解决塔群地基侧向抗滑的设计计算提供了一种途径,对类似工程的设计有借鉴意义。对影响抗滑稳定安全系数的河床滑出块底面倾角、岩-砼摩擦系数进行了敏感性分析。     

管桩水平承载特性室内模型试验研究

目前规范中管桩的水平承载设计仍参考普通灌注桩,设计偏于保守。为了揭示管桩在水平荷载下的承载机理及群桩效率综合系数的安全储备值,进行了室内缩尺模型试验。结果表明:管桩单桩和群桩承载力试验值均大于规范计算结果,得到的群桩效率系数是规范法计算值的1.2~1.5倍。研究成果可为今后水平承载管桩的设计工作提供参考依据。     

大型炼厂软弱地基PHC管桩现场试验与分析

针对大型炼厂工程软弱地基处理的复杂性,开展了PHC管桩的现场试验,完成了PHC管桩施工后的低应变、高应变动力测试及单桩水平、抗压静载荷试验。基于低、高应变测试结果分析了桩身质量及完整性;以高应变测试和静载荷试验结果验证了单桩承载能力;对不同桩径的PHC管桩经济性做了比较分析。静载荷试验结果表明,PHC管桩单桩承载力能达到设计要求;PHC管桩桩径为400 mm时,桩长对单桩极限承载力影响较大,桩径为500 mm或600 mm时,桩长影响较小;同一桩长的单桩极限承载力随桩径增大而增大,不同桩长的增大形式存在差异;灌芯桩比不灌芯桩单桩水平承载力提高50%以上;从经济角度考虑,抗压PHC管桩首选500,桩端持力层选择强风化-中风化泥岩或全风化-中风化砂岩为宜。      

高速铁路膨胀泥岩路基渗流及膨胀特性试验研究

以兰新高铁某典型膨胀泥岩路基段为研究对象，进行现场水平及竖向渗流试验，研究不同渗流方向下泥岩的膨胀及渗透特性。结果表明:水平及竖向渗流试验中，不同位置土样的体积含水率均经历前期快速增长、中期外凸弧线型缓慢增长和后期基本稳定这3个阶段。当泥岩发生水平渗流时，泥岩既发生膨胀，又发生软化，离注水管越近的土样膨胀量越大；离注水管远的土样朝已软化的泥岩方向释放膨胀能，导致其竖向膨胀量变小。影响水分在土样中渗透的因素主要有上部土样对下部土样的压密作用、基质吸力作用和重力作用。当泥岩发生自上而下竖向渗流时，土样最终体积含水率从上到下依次递减；泥岩膨胀会导致其渗透性减小；泥岩膨胀经历快速膨胀阶段、膨胀减缓阶段和膨胀稳定阶段。     

钙质砂中桩基承载性状的模型试验研究

通过室内模型试验研究钙质砂中桩的承载性状,并采用石英砂进行对比。试验结果表明:在钙质砂和石英砂中桩的承载性状差异显著;开、闭口对桩的承载性能影响不大,相对密实度越大表现越明显;相同相对密实度下钙质砂中闭口桩的承载力较石英砂中低很多;钙质砂中桩侧荷载分担较小,大部分荷载由桩端土体承担,桩身下部与上部轴力相差不大,密实度越大,桩端轴力分担比例越高;石英砂中,桩身轴力沿桩身呈迅速减少,轴力衰减速率随深度增加而增大;与钙质砂相比,石英砂中桩侧摩阻力大很多;钙质砂和石英砂中桩侧摩阻力分布形式相似,近似呈抛物线型,表现出相同的性质;钙质砂中桩侧摩阻力未随相对密实度的增大而明显增加,而石英砂中桩侧摩阻力随相对密实度的增大而增加十分显著。     

掌鸠河引水供水工程过普渡河大断裂措施研究与设计

掌鸠河引水供水工程输水线路南段大部分输水建筑物处于或接近普渡河大断裂带,通过设置带有伸缩节、滑动支座、固定球型摆动支座的洞内明钢管道,很好地解决了大断裂带建筑物的变位问题。经过通水试验和实际运行表明,设计安全系数及采取的处理措施是安全可靠、经济合理的,可供类似工程借鉴。     

高碾压混凝土重力坝的失稳破坏机理和极限承载能力分析

针对碾压混凝土坝的结构和施工特点，采用弹塑性有限元和不等比例降材料强度参数的方法，对高碾压混凝土重力坝的渐进破坏过程、破坏机理和极限承载能力进行了分析计算，结果表明，大坝的破坏失稳表现为沿RCC层面（包括建基面）的剪切滑移，或表现为从坝体下部下游侧RCC本体开始的大面积压剪屈服为主的与沿RCC层面剪切滑移的组合，它取决于大坝的断面形态和RCC层面与块体材料强度的组合情况。因此，在研究评价大坝的稳定安全程度时，除核算沿关键层面（或建基面）的抗滑稳定性外，还应考虑坝践区块体的抗压剪能力。用不等比例降材料强度参数的方法提示了碾压混凝土坝的破坏规律，且结果合理，符合实际。     

葛洲坝电厂水轮发电机组技术改造简述

葛注坝水电厂水轮发电机组存在着推力瓦烧损，大轴密封发卡，控制环抗磨块脱落，剪断锁易剪断等问题。针对其产生的原因采取了一些改进措施和进行了改造，收到了很好的效果。调速器更换为SJ－721A型电调DTJ－150／4－E1机械柜和WBST－A微机步进电机式调速器等，其主要技术性能达到国际先进水平。170MW机组的环形接力器由于刚度小变形大活塞漏油严重，改造中用4个摇摆接力器替代，确保了机组的稳定运行。水轮机叶片外缘加裙边后不仅振动减小，间隙空蚀减轻，在某些工况效率还有所提高。推力轴瓦更换为弹性金属塑料瓦，其承载能力大，摩擦系数小，安装工艺简单，改造是成功的，但仍存在着烧瓦的隐患。水轮机喷涂抗磨保护层收到一些效果，但中环和叶片强空蚀区的磨蚀尚无有效的解决办法。     

抗滑桩锚固深度的极限分析下限方法

运用塑性极限分析下限定理,在考虑边坡坡角、坡面超载与地震惯性荷载等情况下,提出抗滑桩加固黏性土质边坡中桩周土体侧向容许承载力的下限解法。针对土的内摩擦角、边坡坡角、无量纲黏聚力、无量纲超载集度或水平地震加速度系数等参数的不同组合情况,通过数值计算给出了综合主动和被动土压力系数,结果与已知文献中的结果一致,表明本文算法可行。进而利用弹性桩锚固深度公式计算抗滑桩的锚固深度。算例分析表明,边坡坡角对抗滑桩锚固深度具有明显影响,一般比水平地面情况下的锚固深度加深1～3m左右。