水电站巨型加劲输水钢管外压稳定设计方法研究

应用Mises理论和弹性环外压稳定分析理论，同时考虑结构失稳时材料的塑性影响，分析了大型水电站建设中的巨型加劲输水钢管临界失稳时的外压承载力及失稳形态与管径、壁厚、加劲环形状、尺寸、布置间距及材料力学性能之间的关系。应用本文给出的设计曲线和设计方法，可使管身段和加劲环部位管段获得相同或相近的抗外压失稳能力，又可使钢管在承受外压时的稳定性与材料强度安全协调一致，达到安全与经济的合理统一。     

加劲式压力钢管临界外压数值计算方法

压力钢管是水利水电工程中常见的衬砌类型,其外压稳定性至关重要。为构建加劲式压力钢管临界外压有限元准确计算方法,提出“多环建模、分段约束”的数值求解模型,将计算结果与Mises理论公式、规范公式展开对比讨论;考虑复杂外部约束环境,全面探究加劲环位置不同约束方案对钢管抗外压能力的影响,并基于数值求解方案研究加劲环对钢管管壁临界外压的增强作用及其有效约束长度,结合光面管的屈曲临界外压公式进一步提炼一种新的加劲式压力钢管管壁临界外压快速计算方法。结果表明：有限元特征值屈曲计算具有较高的准确度,与Mises公式计算结果保持较好的一致性,而规范采用的简化式计算结果会随着钢管屈曲波数的变化与Mises公式存在不同程度的差异;针对采用不同径厚比的加劲式压力钢管,其管壁临界外压随着加劲环位置约束作用的提高而增大,随着加劲环间距、钢管半径与钢管厚度比值的增大而逐渐减小,并当加劲环间距大于20 m后不再发生明显的波动现象,逐渐失去约束作用;本文提出的加劲式压力钢管管壁临界外压快速计算方法可同时应用于光面管和加劲环管,与相关Mises理论公式、规范公式相比,具有准确性高、计算简单、方便使用的特点,可为实际工程中钢管管壁临界外压计算提供一种新的选择。     

带加劲环埋藏式压力钢管的抗外压稳定性分析

水电站压力钢管作为一种薄壳结构,在承受外压时易发生压屈而失稳,成为某些水电站压力管道钢衬设计的控制因素.目前规范采用明管抗外压的米赛斯公式计算埋藏式加劲环压力钢管的临界外压,将外包混凝土衬砌对管壁的径向约束作用作为安全储备,安全系数略予降低.为量化这种必然使钢管临界外压增大的混凝土衬砌径向约束作用,首先利用非线性屈曲分析按明管定量分析加劲环式压力钢管的临界外压,进而再通过在外包混凝土衬砌和钢衬间设置接触单元考虑混凝土衬砌对管壁的径向约束作用,按埋管分析加劲环式压力钢管的临界外压,然后与按米赛斯公式和赖华金等所推导的公式计算的临界外压进行对比.表明即使混凝土衬砌和钢管间有均匀分布的缝隙,外包混凝土衬砌的径向约束作用也会使环间管壁的临界屈曲外压明显提高,提高幅度可高达50%以上.     

埋藏式压力钢管抗外压稳定分析

在分析埋藏式压力钢管曲屈失稳破坏及其原因的基础上,提出了防止压力钢管曲屈失稳破坏的预防措施,并对国内外现行埋藏式压力钢管抗外压稳定的计算理论和方法进行了分析比较,编制了相应的计算机程序,大大简化了埋藏式压力钢管的抗外压稳定设计。     

埋藏式压力钢管抗外压稳定分析

在分析埋藏式压力钢管曲屈失稳破坏及其原因的基础上,提出了防止压力钢管曲屈失稳破坏的预防措施．并对国内外现行埋藏式压力钢管抗外压稳定的计算理论和方法进行了分析比较,编制了相应的计算机程序,大大简化了埋藏式压力钢管的抗外压稳定设计．     

薄壁钢管混凝土轴压构件设计现存问题及对策

薄壁钢管混凝土轴压构件的应用和研究在国内外处于起步阶段,其承载力确定方法和构造措施尚需进一步完善.介绍了国内外相关研究的现状,分析了目前薄壁钢管混凝土轴压构件应用研究中存在的不足,提出了薄壁钢管混凝土和厚壁钢管混凝土界限值B/t的确定方法,探讨了考虑局部压曲的承载力设计方法,改进了消除局部压曲的构造措施,可为有关设计提供参考,也可为进一步的试验研究提供思路.     

钢管（高强）混凝土轴压稳定承载力研究

采用考虑构件具有千分之一杆长的初挠度,利用对偏压构件承载力的计算方法分析钢管（高强）混凝土轴心受压构件的稳定承载力,推导了稳定系数的计算公式,理论分析结果与试验结果吻合良好。     

压杆稳定设计的名义应力法

本文从压杆稳定条件出发，推导出了压杆截面设计的名义应力法。该方法避免了多次试算，它是压杆截面设计最简便的方法。     

钢管混凝土极限压应变的计算方法

钢管混凝土极限压应变是钢管混凝土结构抗震设计的重要参数之一。本首次基于一种能量平衡的方法提出了预测钢管混凝土极限压应变的计算方法,中还给出了一相应的计算程序框图。     

高强钢管轴压承载力研究

我国特高压输电塔中所应用高强钢管在我国相关规范中缺乏足够的设计参数.因此通过对现有设计方法进行比较,并结合有限元计算和试验结果,对高强钢管承载力进行研究.结果表明,高强轴压钢管承载力可以使用我国现有规范方法进行计算,在输电塔上应用时其最佳长细比范围为40-80.     

外压容器稳定性的可靠性分析

利用可靠性分析方法.对外压容器进行了可靠度的分析讨论,并给出了计算实例.为外压容器的设计及失效分析提供了理论依据.     

钢结构稳定设计探讨

讨论了影响钢结构稳定承载力的主要因素,依据我国现行《钢结构设计规范》,阐述了在设计中钢结构失稳各种因素的影响,提出了稳定设计的特点及目前存在的问题。     

钢制压力容器有关设计参数探讨

基于国内压力容器行业整体技术水平的不断提升,系统分析了与钢制压力容器建造相关的设计参数的关注点,并提出应准确处理压力容器安全技术规范、国家标准和行业标准等之间的关系,为设计人员有效制订钢制压力容器的设计方案提供了参考依据.     

引水式小型水电站压力钢管直径选择

压力钢管的直径选择是水电站压力钢管设计的主要内容之一，钢管直径变化使得钢管造价和发电效益同时发生变化。以溪南水电站为例，说明小型引水式水电站可以通过造价增加值收益率来科学合理地选择压力钢管的直径。     

不同纵横均匀外压作用下环肋圆柱壳稳定性分析

环肋圆柱壳结构因其具有的诸多优点,而被广泛应用于工程实际,但随着钢材屈服极限的不断提高,其稳定性问题越来越成为保证结构强度的一个重要指标,因此有必要对其结构的稳定性进行详细的分析.在对受各向均匀外压和单向均匀外压作用下环肋圆柱壳稳定特性的了解、认识和重新分析的基础上,研究了不同纵横均匀外压作用下环肋圆柱壳的稳定特性,得出了不同纵横均匀外压作用下环肋圆柱壳的稳定特性的规律,并在理论分析的基础上绘制了不同纵横均匀外压作用下的环肋圆柱壳随几何参数变化的稳定性曲线,由稳定性曲线给出了能使材料充分得到利用的环肋圆柱壳几何参数的范围.所得到的一些结论不仅能进一步完善环肋圆柱壳的稳定性理论,而且对实际工程设计及计算具有指导意义.     

大朝山水电站尾水岔管设计算参数的敏感性分析

利用三维有限元方法分析计算了大朝山水电站尾水岔管在各种工况下的应力和变形,分析了计算参数围岩弹模和外水压力折减系数的变化对围岩和岔管衬砌应力、变形和截面配筋的影响. 为工程设计和运行管理提供了理论依据     

郑家湾水电站顶盖取水的设计与分析

文章通过顶盖取水设计以及水量和水压的计算,对其中参数的选择及水的运行方式作了详细的分析.     

扁平绕带式压力容器的优化设计法

本文提出了一种通过控制扁平绕带式压力容器钢带上的预应力与缠绕倾角,来控制容器铜体上应力分布的优化设计法,通过这种设计,可使容器筒体上的应力第一次实现可调,并列举了计算实例加以说明。     

风机盘管空调系统设计方法初探

“新风”处理终状态的确定应根据室内、处气象参数的取值,新风系统设置方式及规模等实际情况来确定。针对新风系统处理方案和风机盘管机组的选用提出见解,供同行参考。     

不锈钢箱形轴压构件整体稳定承载力计算方法

为研究不锈钢箱形轴心受压构件的整体稳定承载力,采用ANSYS软件对不锈钢轴压构件进行了非线性有限元模拟,将模拟结果与试验结果进行对比,验证了所建立有限元模型的准确性.采用经试验验证的有限元模型对具有不同几何初始缺陷、截面残余应力、材料力学性能、截面宽厚比以及长细比的不锈钢工字形构件整体稳定承载力进行参数分析,通过对比确定材料力学性能、构件长细比为影响承载力的主要因素.在参数分析的基础上,依据稳定承载力的数据拟合结果提出了整体稳定系数的三段式计算方法,并将该计算方法与试验数据进行对比,表明此计算方法可较准确地计算不锈钢箱形轴心受压构件整体稳定承载力.