高压引水隧洞的有限元计算

钢筋混凝土高压引水圆型隧洞的设计与计算,其中一个重要的内容是用有限元模型正确模拟地应力,以判断在隧洞开挖后围岩的2次应力场中的应力是否仍大于内水压力在围岩中产生的主拉应力,围岩会不会出现水力劈裂现象?也就是说,要保证运行期间不发生水力劈裂,只有按内水压力作用下的三次应力场中不出现拉应力(或者拉应力远小于围岩的极限抗拉强度)来确定围岩的承载能力方能保证这一点.用变温应力场来模拟地应力能够获得合理的位移与应力计算结果.隧洞混凝土衬体的配筋是由裂缝开展宽度计算确定的.通过模拟钢筋的有限元模型的钢筋工作应力的计算结果来确定混凝土的缝宽,将能够较全面地考虑包括隧洞体型尺寸、围岩弹模与弹性抗力、混凝土标号、衬厚、配筋量以及高压固结灌浆的残余应力等诸因素的影响,合理地确定配筋量.     

德尔西水电站引水隧洞结构计算

德尔西水电站是一座长引水式(引水隧洞长7 630 m,压力钢管长1 046 m)高水头(额定水头495 m)电站。分别采用公式法与有限元法对引水隧洞衬砌混凝土进行结构计算,并对计算结果进行了比较与分析。     

柘溪水电站引水隧洞钢筋混凝土衬砌非线性有限元计算研究

采用钢筋混凝土非线性有限元方法，对柘溪水电站引水隧洞钢筋混凝土衬砌的强度和开裂度进行了校核，并对衬砌开裂原因进行了分析，得出温度应力对该衬砌结构开裂具有相当影响的结论。     

某水电枢纽工程引水隧洞塌方处理有限元法计算分析

该工程引水隧洞为有压洞,具有洞径大、内水水头高及塌方范围大等特点,因此,其处理方案的结构设计和计算是个关键问题。本文通过对塌方段处理方案的全面计算分析,最终确定了堆渣体灌浆处理厚度和衬砌的结构配筋,该方案已在工程中成功实施,为确保电站效益的持续发挥起到了极其重要的作用。     

某水电站引水隧洞衬砌结构特性及配筋研究

引水隧洞衬砌结构的内力和配筋与围岩弹性抗力(模量)关系密切,传统设计所采用围岩参数是通过现场地质情况以及相似工程类比得到的,这种方法由于岩体参数的不准确导致配筋结果与实际工程之间出现很大的偏差.结合现场位移监测结果进行反分析得到的岩体参数,采用三维有限元法,开展引水隧洞衬砌结构受力特性研究,利用应力场成果进行结构配筋计算,并与规范配筋成果进行对比分析,从而提出合理的配筋方案.     

高压长引水隧洞衬砌结构分析

水工引水隧洞在水利水电工程中应用广泛,采用不同的衬砌形式及配钢筋量对隧洞工程的投资与工期有着决定性的作用,进而影响到电站的经济效益与运行安全,在高水头、高埋深条件下尤为突出.基于国外某水电站工程引水隧洞设计展开研究,参照国内外相应设计规范,采用公式法、边值法、有限元法等不同方法对不同围岩类别条件下衬砌配筋进行了计算分析...     

福堂水电站引水隧洞衬砌混凝土的施工监理

福堂水电站引水隧洞混凝土衬砌总长度逾10km,总量达20.96万m3,占全工程混凝土量的39.7%。本文介绍了监理工程师对引水隧洞衬砌混凝土施工从原材料、配合比、浇筑过程、顶拱浇筑等方面的质量控制措施。混凝土强度取样检测表明,满足设计强度等级要求。     

有压引水隧洞直径的计算

提出新的确定水电站有压引水隧洞直径的计算公式．设计时，应用该公式计算一次可得出成果，不必进行方案比较的计算工作．     

某水利工程导流洞进水塔排架结构有限元计算

以某水利枢纽工程导流洞进水塔上部排架结构为研究对象,采用大型通用有限元软件ANSYS,建立三维有限元模型,计算该结构的弹性应力场。采用非杆系钢筋混凝土结构的应力图形法,结合ANSYS的后处理提取功能,给出了应力配筋计算的方法和步骤,并与传统计算方法进行了对比,结果表明,有限元方法计算过程清晰,结果更加精确可靠。     

羊曲水电站导流洞衬砌结构非线性有限元分析

采用非线性弹塑性有限元法,对羊曲水电站导流洞典型断面导0+359进行模拟,研究导流洞在运行工况、封堵工况、施工工况下衬砌结构位移和应力分布规律,结果表明:羊曲水电站导流洞是安全、可靠的;导流洞衬砌结构的位移在施工工况下最大,主要集中在左右边墙;衬砌结构压应力在施工工况下最大,主要集中在边墙底角局部位置。     

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。     

有限元计算中模型选择对结果的影响

土的本构关系是岩土力学的核心问题,在有限元计算中不同本构模型的建立将得到不同的计算结果,作者通过某电站厂房基础开挖过程中不同本构模型得到的不同结果进行比较得出本构模型选择对计算结果的影响.     

引水隧洞开挖支护方案围岩稳定的非线性有限元模拟

将围岩与衬砌结构看做整体承载结构,将围岩结构视为弹塑性体,结合工程实例,采用ABQUS非线性有限元软件,对Ⅳ、Ⅴ类围岩洞段进行模拟计算,从塑性变形的角度分析围岩稳定性并提出合理支护方案.模拟分析结果为:Ⅳ类围岩稳定性较差,支护处理后,顶拱塑性区基本消失;Ⅴ类围岩稳定性很差,必须进行超固处理.研究结果对同类型其他引水隧洞工程围岩稳定评价及支护设计具有一定指导意义.     

导流洞进口闸室有限元分析及应力配筋

为研究应力配筋在闸室上的应用,对某电站导流洞进口闸室进行了三维有限元计算.有限元计算采用ANSYS软件,建立完整的闸室及地基模型,详细分析了闸室在三种工况下的应力和位移.选取三种工况下闸室主拉应力最大的工况来进行配筋计算,分别在顶板、边墙和底板上选取受力方向上拉应力最大的断面,根据断面上节点最大拉应力值计算受力方向的配...     

导流洞平面闸门门槽结构计算分析

随着大型水利水电工程导流洞进口孔口尺寸变大、挡水水头变高,平面闸门门槽承受的推力也相应变大,对混凝土结构安全运行的要求越来越高。文章结合中国导流洞进口平面门槽结构运行条件,采用规范方法和有限元方法对门槽混凝土结构的受力和变形进行了对比计算分析,提出了门槽混凝土结构的破坏形式、受力特征、变形方式、裂缝开展方向以及配筋方案,为今后大断面、高水头导流洞进水口平面门门槽结构的设计提供借鉴。     

东庄水库隧洞淹没出流联合泄流水力计算

大型工程施工期间常涉及多个导流泄水建筑物联合泄流问题,为准确、快速计算东庄水库导流隧洞泄流能力,便于多方案比较和优化,基于施工水力学理论,提出隧洞淹没出流联合泄流水力计算模型,对东庄水库导流隧洞进行了各种出口流态条件下无压流、半有压流、有压流的全流态水力计算。泄流能力计算结果与试验值基本一致,模型同样适用于隧洞与缺口、隧洞与过水围堰等建筑物联合泄流计算问题。     

热水管道升降温度的计算

现行文献都是按稳定状态(即温度场不随时间变化)来设计管道的保温层。本文按非稳定状态来分析启动后管内水温逐渐升高到稳定状态的时间,以及停泵后管内水温逐渐降低到水冻结的时间。根据热传导理论得到了架空管道及地下管道等的水温实用计算公式。