高压水工隧洞衬砌承载结构稳定性分析

高压水工隧洞一般应用于大型工程建设,其安全性至关重要,因此,文章利用有限元软件ABAQUS建立高压水工隧洞模型,研究运营期衬砌结构的稳定性.结论表明:钢衬可以承受18-34％比例的弹性荷载,大大降低了围岩与衬砌结构的承载压力;当衬砌结构受内部高压受损开裂时,腰拱处受损最大,并往腰拱两侧继续发展,导致严重开裂处的局部接触...     

水工输水隧洞衬砌结构裂缝成因及预防

文章以研究水工输水隧洞衬砌结构的裂缝形成机理及温度裂缝灵敏性为主线,选取沈阳水工输水隧洞衬砌工程为研究载体。依次分析隧洞衬砌的裂缝形式及推断形成机理、分析温度裂缝与通过有限元分析建立模型并长期追踪温度、温度应力变化及对应关系来探讨混凝土温度裂缝的灵敏性,验证了水工输水隧洞衬砌裂缝形成原因的推断正确性。为了防止裂缝的形成,具体温控防裂措施总结如下3点:①在水工输水隧洞衬砌施工期间,分缝分块必须合理,选取低水化热水泥类型来降低温度应力,预防早期裂缝的形成;②在水工输水隧洞衬砌投入使用期间,上述分析温度应力变化受水温影响较大,所以取水时应采取相应措施降低水温周期内变化值,温度维持相对恒定后方可流入输水隧洞中;③对于投入使用的输水隧洞应定期停水检查混凝土衬砌是否有裂缝,对于有裂缝的情况应立即采取合理的措施进行修补,避免带裂缝运行,造成安全隐患。     

有压隧洞围岩稳定可靠度分析

本文在无压隧洞围岩稳定可靠度分析的基础上，以上抬理论为主，以控制拉应力限裂方法为辅，分别建立稳定极限状态方程和限裂极限状态方程，用可靠度理论对有压水工隧洞运行期的围岩稳定性进行研究，计算方法简便可行，结果符合实际。     

水工有压隧洞温度应力变位谐调计算法

《水工设计手册第7卷》第32章介绍的水工有压隧洞温度应力计算法似乎有不足之处。本文采用三层圆筒热弹性接触问题模型,建立了水工有压隧洞温度应力变位谐调计算方法,给出了相应的解析计算公式。     

水工压力隧洞含水围岩的弹塑性应力分析

本文依据《水工隧洞设计规范SD134—84》,将外水压力作为场力处理,系统地讨论了水工压力隧洞含水围岩渗透水压力分布规律,建立了隧洞含水围岩在施工期和运行期的弹塑性应力分析方法,给出了相应的解析计算公式。     

水工隧洞外水压力设计分析探讨

水库建成蓄水后 ,因地下水位抬高 ,对地下水工隧洞将作用较大的外水压力。文章针对乌江洪家渡水电站左岸泄洪系统地下洞室的外水压力分析 ,结合部分已建工程的实际经验 ,在大量结构计算的基础上 ,提出了外水压力的设计思路和处理措施     

基于对流-导热耦合模型的寒区水工隧洞围岩温度-应力耦合分析

为研究不同环境条件下水工隧洞围岩瞬态温度-应力耦合场的分布特性及变化规律,以新疆某寒区水工隧洞为依托,基于M-C本构模型,采用有限元仿真计算,对不同自然通风温度和不同风速下水工隧洞洞口及洞中位置围岩温度-应力耦合场进行系统分析.结果表明,隧洞洞中位置的温度高于洞口,自然通风时洞中位置产生的温差大于洞口位置;由温差产生的...     

高地温影响下的水工隧洞围岩应力变形规律分析

针对高地温环境下的水工隧洞,从平面空间角度出发,对不同方位路径、围岩深度、温度变化、地层深度、侧压力系数影响下的隧洞围岩应力变形特征进行研究.结果表明:隧洞开挖面处径向应力为零,离开挖面越远围岩径向应力就越大,隧洞开挖后围岩位移最大值位于拱顶处.围岩深部温度变化会对开挖面位移产生较大影响,对隧洞拱顶及洞底位移的影响尤其...     

水工隧洞衬砌拆模时间研究

大型水工隧洞一般采用定型钢模台车进行混凝土浇筑,混凝土养护拆模时间对工程施工进度及造价都有较大影响,在满足规范要求的拆模强度下,尽量缩短混凝土拆模时间对工程建设具有重要意义。笔者结合某大型工程5号导流洞衬砌施工,采用有限元软件进行了衬砌拆模时间分析,主要研究了24 h、36 h拆模对混凝土强度的影响,为钢模台车拆除时间提供了科学依据,在保证混凝土结构安全、施工质量、确保合理的台车循环时间、加快施工进度等方面取得了较好的经济效益。计算结果对工程实际施工拆模时间控制具有指导意义。     

水工压力隧洞有限元模型简化算法

 水工压力隧洞结构复杂,进行有限元分析时其前后处理及计算的工作量巨大,因此寻求一种有效的简化算法尤为重要。水工压力隧洞在受内水压力作用时,衬砌将压力部分传递给围岩,同时受到围岩的被动抗力。在进行有限元分析时,主要关注的是压力隧洞衬砌及其外围一定范围内围岩的应力和变形情况。对于均质连续岩体,通过模拟围岩抗力,可以仅取衬砌及其附近围岩作为分析对象,将水工压力隧洞应力分析转化为受内、外压的厚壁圆筒。从而仅对厚壁圆筒划分有限元网格,大大减少了前后处理和计算的工作量。     

水工隧洞围岩稳定性分析中的有限元强度折减法

长期以来,水工隧洞围岩的稳定性一直是大家关心的难题.现阶段,研究者多采用有限元法计算隧洞周边某点的应力、位移或塑性区大小来判定围岩的稳定性.实际上,这种方法因位移、塑性区大小与围岩稳定性没有严格的定量关系而存在很大的随意性.文章将有限元强度折减法应用于隧洞围岩稳定分析中,并以具体工程实例求出了安全系数和潜在破坏面,为水工隧洞的设计提供定量依据.     

水工隧洞衬砌结构计算中荷载及其组合探讨

主要就水工有压隧洞衬砌结构计算中对于荷载及荷载组合的不同看法进行讨论，并提出自己的观点，以便和广大工程技术人员探讨在水工隧洞设计中如何保证结构安全可靠而又经济合理。     

内套钢拱架加固水工隧洞的结构受力与变形有限元分析

钢拱架在水工隧洞维修加固中作为后加固结构,与衬砌内壁之间不可避免地存在一定宽度的间隙。本文提出使用微膨胀砂浆填充间隙的方法,并根据间隙是否经微膨胀砂浆填充建立2个钢拱架加固隧洞的三维有限元模型,分析不同宽度的间隙是否经微膨胀砂浆处理条件下加固结构受力与变形的变化规律。结果表明,间隙的存在会劣化钢拱架的加固效果,衬砌状态的劣化程度随间隙宽度增大而增加,使用微膨胀砂浆填充不同宽度的间隙均明显提高钢拱架的加固效果。     

某水工隧洞缺陷分析及处理

在对引水项目进行质量排查时,如发现其输水隧洞等单位工程存在施工缺陷,必须要求彻底整改。以隧洞混凝土工程作为研究对象,详细分析产生缺陷的原因并分类,由此针对性地研究得出处理流程、工法等,为类似工程施工提供借鉴。     

浅埋有压水工隧洞无粘结预应力衬砌应力试验分析

对于浅埋的有压水工隧洞,采用无粘结预应力混凝土衬砌,在施工阶段将衬砌混凝土作为不考虑围岩和衬砌界面拉力,而仅考虑局部支撑压力的空心管道是合理的;由于预应力钢筋张拉完成后缝隙较大,围岩和衬砌界面必须进行压浆处理。     

水工隧洞混凝土衬砌裂缝成因的调查与分析

文中通过对某工程中孔泄洪排沙放空洞混凝土裂缝产生的原因调查,从混凝土内外温度、环境温度以及之间的温度差,对水工隧洞混凝土衬砌裂缝的影响,进行调查和研究,并分析了混凝土坍落度、配合比的影响.     

围岩类型及衬砌厚度对水工隧洞地震动力响应的影响分析

以分析水工隧洞在地震激励作用下的变形破坏机制为目标,针对不同围岩类型和衬砌厚度条件下水工隧洞位移变化,根据地下结构抗震计算理论,选取合理的材料参数和模型边界条件,使用ANSYS建立了某水工隧洞的三维有限元模型,对其施加水平和竖向地震激励,应用瞬态分析法计算了隧洞结构模型在不同围岩类型和衬砌厚度下的水工隧洞动力响应。结果表明,在相同衬砌厚度下,随着隧洞围岩强度的降低,水平位移和竖向位移受影响的程度有明显的区别,即水平位移越来越大,竖直位移无明显规律可循;在相同的围岩强度下,水工隧洞并不会随着衬砌厚度的增加而趋于稳定,在Ⅲ类围岩的情况下,水工隧洞的位移随着衬砌厚度的增加而越来越大,Ⅴ类围岩下改变衬砌厚度对水工隧洞的位移几乎没有影响。因此,合理的设计围岩类型和衬砌厚度,可以既满足水工隧洞抗震性能要求,又能够降低工程造价。研究结果对合理设计隧洞衬砌厚度、增强抗震性能具有参考价值。     

黄土水工隧洞结构布置及其施工方法

根据黄土特性,讨论了黄土水工隧洞设计、布置和施工方法,通过工程实例阐明黄土水工隧洞设计中遇到的黄土不稳定性、湿陷及其接触带不均匀变形等问题,,也以工程实例进一步讨论了洞线布置、结构形式、衬砌材料、施工方法及工艺要求等。可供设计、施工人员参考。     

水工隧洞施工中不稳定围岩的分析及处理措施

文中以草峪岭隧洞施工实践为例，分析了影响围岩稳定的原因，介绍了在不良地质构造下的施工措施，提出了施工中应注意的问题。     

水工隧洞混凝土质量缺陷分析及预防措施

水工隧洞多采用混凝土衬砌以改善水流条件,混凝土施工质量对构筑物结构安全和使用功能尤为重要。受各种因素影响,混凝土质量缺陷难以避免,混凝土质量缺陷的控制和预防是混凝土施工期间亟待解决的问题。通过以滇中引水工程楚雄段输水干渠衬砌混凝土质量缺陷为对象,对成型隧洞质量缺陷进行调查统计,对水工隧洞混凝土质量缺陷现状进行阐述,对质量缺陷成因进行分析对比,提出混凝土缺陷控制因素及特定环境和工艺施工过程中的预防措施。