坝内钢管周边压缩垫层设计研究(补充分析)

混凝土坝坝后式水电站中,坝内钢管是最常见的一种布置型式。随着电站建设规模愈来愈大,相应的设计水头和管道直径也愈来愈大,衡量钢管设计水平的H·D值已超过大型电站或接近于巨型电站,对设计研究和施工方法都提出了更高的要求。为此,我们结合水口工程引水道的具体情况,拟就改进坝内钢管强度设计措施之一,即钢管外包压缩垫层问题在文献[1]的基础上作进一步分析研究。有关本文在这方面的设计分析方法,或可为类似工程借鉴。文洪同志就坝内钢管外包压缩垫层问题结合水口水电站压力钢管设计的具体情况作了较为全面的分析计算(原文发表于《人民长江》1987年第7期以下简称文献[1])。文献[1]将钢衬、垫层和混凝土作为联合受力结构,着重分析了垫层材料力学参数(E、μ)取用范围及其沿孔周设置范围。并提出了相应的计算原则和判别标准。但当时限于条件,未能对拟采用的垫层材料作材料性能试验,一些计算用参数均是假定的。本文在文献[1]基础上结合垫层材料试验实际情况,进一步分析垫层材料的力学性能影响。对垫层厚度、垫层沿管轴线铺设范围以及垫层材料选择依据等作一补充分析,使读者得以一窥全豹。     

坝内钢管的温度应力分析

在混凝土坝内设置了输水钢管道后,往往产生显著的温度应力,在某些情况下甚至达到很大的数值,必须进行仔细的分析,做出妥当的设计。坝内钢管道周围的温度场和温度应力的分析是一个复杂的问题,一般须应用有限单元法计算。但对于圆形的孔口和管道,则可以近似按轴对称问题作理论分析。如图1所示,钢管内径为Υ_s,外径为R,外包混凝土的内切圆半径为Υ_b,我们就按带有钢板衬砌的厚圓筒     

小型水库除险加固工程中一些问题的处理方法

土坝上游坡脚抛石压重可不清除淤泥,采用碾压挤淤的方法处理;上游坝坡砌筑可因地制宜根据当地材料条件,经经济比较,选择护坡型式;背水坡防护采用栽植草皮条带;砌石放水洞漏水,可将洞壁外侧抹水泥砂浆并加做混凝土截渗环解决;下游坝坡排水沟可将混凝土圆管锯解成两半代替预制混凝土U形槽;内衬钢管的放水洞可采用坝后闸阀代替进口闸门;溢洪道陡坡段通过计算缩小过水断面。通过以上工程措施,减少了工程量,节省了投资。本文针对小型水库除险加固工程设计与施工中发现的问题提出了一些处理措施,对类似工程的设计与施工具有一定的参考价值。     

坝内钢管对重力坝应力的影响

混凝土重力坝坝内设置压力钢管,布置成坝后厂房的方案,已在水力发电工程中广为采用。由于科学技术水平的限制,以往关于坝内设置压力钢管后的结构应力分析,只能按平面问题来进行近似计算,并以此作为设计依据。电子计算机的问世以及有限单元法的发展,为结构应力分析提供了方便和快速的手段,从而有条件对重力坝设置坝内压力钢管后的坝体应力进行更为符合实际的计算分析。     

桃林口水电站引水管道设计

坝内钢管以往沿袭的设计方法是假定钢管单独承受全部内水压力，来确定钢管壁厚，显然这种设计是不合理和不经济的。近年来，国内外一些工程设计已在不同程度上考虑外围混凝土和钢管联合承载，如我国的三峡、李家峡、东江，前苏联的契尔盖、泽雅、萨扬舒申斯克等水电站。结合桃林口水电站的特点，简要介绍钢衬－钢筋联合承载设计方法的应用，以供水电站输水管道设计借鉴。     

关于混凝土坝裂缝问题的商榷

关于混凝土坝的抗裂缝问题,国内曾进行过比较全面的探讨,最近魏廷琤、罗承管同志在“水利水电技术”1963年第7期上发表了“关于混凝土坝裂缝和温度应力控制问题的探讨”一文(以下简称“魏文:)就这个问题进行了有益的讨论。本文拟就“魏文”中的几个主要问题进行进一步的分析和探讨,以和魏廷琤、罗承管两同志以及其他有关这方面专家商榷。     

大流量底格栏栅坝取水设计探讨

大流量底格栏栅坝取水在国内已建工程中尚不多见．可供借鉴的资料较少．随着近几年山区中小河流的水电开发．底格栏栅坝的运用也越来越多。结合四川田湾河大发水电站底格栏栅坝设计及模型试验研究．对底格栏栅坝设计中的水力计算、坝体参数选择、取水廊道结构型式、断面尺寸及纵坡选择等进行了一些探讨。     

坝内式高压管道应力计算有关问题探讨

坝内式高压管道由于所在的工程部位及担承的工作任务,要求绝对安全可靠。其结构计算包括确定钢管壁厚δ_1;算出所需配筋δ_3;提出对坝体混凝土厚度及标号的要求。本文将钢管、混凝土层、钢筋层均视作均质弹性体,采用弹性理论多层厚壁圆筒接触问题模型,建立了坝内式高压管道的应力计算方法,给出了相应的应力精确解计算公式,指出了《水电站压力钢管设计规范(试行)SD144—85》介绍的坝内埋管结构分析方法的不足。最后用算例提醒工程设计人员,采用《水电站压力钢管设计规范(试行)SD144—85》推荐的简化近似计算式确定高压管道混凝土相对开裂度ψ时,可能得出在数学意义上无解的超越方程,从而应引起重视。     

从柘溪工程的实践谈混凝土坝裂缝问题

“水利水电技术”1963年7、8两期先后发表了魏廷琤、朱伯芳等同志写的两篇文章(以下简称“魏文”、“朱文”),就混凝土坝裂缝问题,提出了一些不同的看法,读后获益不少。现将我们在柘溪实际施工中对这个问题的一些粗浅体会,提出来供大家参考。     

坝内埋管极限状态设计方法

在综合分析坝内埋管现行设计理论和方法的基础上，提出了坝内埋管极限状态设计方法. 该方法以钢筋混凝土非线性分析为主要手段，可以同时考虑坝体荷载、内水压力、温度荷载的作用，全面分析坝内埋管中钢管、钢筋和混凝土的应力状态和承载情况，并决定钢管壁厚和外围坝体混凝土的配筋，它对于改进坝内埋管的强度设计，具有重要实际意义。     

混凝土坝内钢管极限承载力的研究

本文通过对混凝土坝内压力钢管进行的仿真材料模型试验,研究了混凝土坝体开裂后坝内钢管和外围混凝土中的应力情况以及坝内钢筋、钢管的承载能力。若改变钢筋的布置位置,则钢筋应力分布和混凝土裂缝的宽度也随之有所改变。     

关于浆砌石硬壳坝稳定计算问题

浆砌石硬壳坝坝基面抗滑稳定计算,目前一般采用抗剪摩擦公式(或是计入部分粘结力)计算的较多,有关这方面计算的问题,在《广东水电科技》1985年第二期刊登的廖汉江、陈润明同志“浆砌石硬壳坝几个设计问题的探讨”一文中已有总结.     

混凝土坝内钢管应力分析

前言本文结合漫湾水电站坝内钢管进行了二维和三维线弹性、二维和三维弹塑性有限元计算,结果表明:二维有限元计算得到的应力大于三维有限元计算应力,线弹性计算应力大于弹塑性计算应力。由于坝内钢管实际上是三维结构,而混凝土实际上是一种弹塑性材料,因此本文经分析比较认为:采用三维弹塑性有限元分析方法来计算坝内钢管周围的应力比较合乎实际,也更经济。     

碾压混凝土坝综述

用碾压混凝土修建重力坝的发展过程,应追溯到一些早期修建的工程,从石门(Shihmen)和塔贝拉(Tarbela)坝到柳溪(Willow Creek)坝和日本的碾压混凝土坝。建议碾压混凝土用缩写词“roll-crete”化表土工工程师的设计方式,“RCC”代表混凝土工程师的设计方式,“RCD”代表日本的设计方式。本文论述了抗倾覆稳定、抗滑稳定和温度裂缝等碾压混凝土坝的设计问题。建议在碾压混凝土坝上游面设置有止水伸缩缝的钢筋混凝土不透水薄板。另在距上游约1/4底宽处设置一道排水孔幕。文中并对试验方法提出了建议。     

按污水泵出水量计算接触时间与实际不相符

《给水排水》1984年第5期吕灿辉同志的“医院污水接触消毒池容积的计算(以下简称计算)”一文,对《医院污水处理》一书中“设计示例(一)”存在的问题进行了探讨。但是,提出的计算方法误差仍然较大。现就“设计示例(一)”和“计算”一文综合分析如下:“计算”一文指出,“设计示例(一)”中,污水与氯的实际接触时间为     

对海河流域大型水库抗洪保坝标准问题的浅见

一九八二年十一月,水电部以(82)水电计字第265号文“关于调查当前水利工程存在的遗留问题和设施效益的通知”中有关怎样才能经济合理地搞好水库安全加固的问题,本文就上述问题根据我们调查的一些情况和初步认识,提出一点探讨意见,供领导     

厂坝联结对厂房一期混凝土结构应力的影响—水口水电站厂坝联结空间有限元计算

水口水电站采用坝后式厂房的布置型式。为解决下游水位较高而引起的厂房稳定将厂坝联为一体共同承担上下游水压力，本文采用空间有限元计算方法研究了厂坝联结对厂房一期混凝土结构应力的影响，为厂坝联合受力的可行性提供了设计依据。     

景洪水电站引水压力钢管结构布置及设计

云南省景洪水电站为河床坝后式电站,水头低流量大,共装5台35万kW机组,采用单机单管供水.钢管内径11.2m,单机额定流量为665.56 m3/s,管内平均流速6.76 m/s.钢管布置型式为下游坝面背管.结合景洪水电站的实际情况,介绍对引水压力钢管进行布置设计与三维有限元计算,并成功地将垫层管应用于该电站的大型压力钢管道,具有一定的优越性.     

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。     

水电站压力钢管与混凝土联合作用的试验与探讨

由于水电事业发展的需要,大直径高水头压力管道日益增多,给钢管设计和施工提出新的课题.改进设计计算方法,充分发挥管材作用,成为迫切需要解决的问题. 本文通过两个大比例尺原材料模型试验,介绍了钢管与外围混凝土联合受力的工作情况和破坏情况,提出了在各级内水压力作用下,各层管材应力值和承载比,及管道各种工作状态下的超载能力.并对如何发挥管材效益和改进设计计算方法提出了建议.