三峡左岸电站蜗壳保压浇筑外围混凝土仿真计算

三峡工程左岸电站采用保压方式浇筑蜗壳外围混凝土。为研究钢蜗壳与外围二期混凝土交界面的传力以及可能存在的间隙,采用三维非线性有限元法,对左岸10#机组进行模拟施工过程的温度场与温度应力仿真计算,给出了在不同运行情况及不同季节时二者之间传力及间隙的变化。计算值与现场观测值有很好的一致性。     

三峡电站保温保压浇蜗壳二期混凝土装置设计

要使三峡电站在一年四季各种水头(水温)下运行时,既要使蜗壳外缘与外围混凝土紧贴,又要使蜗壳外围混凝土受力适中,尽量减少钢筋配置,便于混凝土浇筑,保证施工质量.经过大量的分析研究,提出用保温保压的办法浇筑蜗壳二期混凝土,即浇筑混凝土时的蜗壳中心平面保压水头控制在70±1 m,水温控制在16～22℃,于是提出了在冬季浇筑蜗壳外围混凝土时,蜗壳内的压力水需要加温,夏季浇筑蜗壳外围混凝土时蜗壳内的压力水需要降温的问题.介绍了左岸电站充水保温保压浇筑蜗壳外围混凝土的升温装置和降温装置系统设计中几个主要技术问题,推导了传热计算公式,在此基础上提出加温、降温装置的设计,实际运行验证了本设计是正确的.     

三峡电站厂房蜗壳外围混凝土结构设计综述

三峡电站厂房是三峡工程三大主要建筑物之一,是三峡枢纽的重要组成部分,电站装机容量大,机组台数多,结构复杂.电站厂房蜗壳外围混凝土,为大尺寸的异形钢筋混凝土结构,电站初期运行的上游水位与永久运行的上游最高水位相差40 m,采用保压浇筑蜗壳外围混凝土的方式施工.要使钢蜗壳在低水头运行时不会与外围混凝土结构间产生过多的间隙影响机组安全运行,在高水头运行时钢蜗壳也不至于过多地将内水压力传递给外围混凝土结构,对混凝土结构的安全不利,这便给该结构的受力分析、结构设计以及施工等都带来一定的难度,要保证水轮发电机组在各种工况下稳定运行,对蜗壳外围混凝土结构有许多需要认真对待和深入研究的问题.     

瀑布沟水电站厂房大型蜗壳结构设计与施工

瀑布沟水电站装机容量大,机组台数多,结构复杂。电站地下厂房蜗壳外围混凝土采用保压浇筑的方式。为确保机组运行稳定和结构安全,对机组及蜗壳外围混凝土结构进行了静、动力分析和模型试验研究。研究表明,在蜗壳保压1.40MPa下浇筑外围混凝土材料强度能满足要求。目前,全部6台机组均已安全投产,运行稳定。     

蜗壳保压技术在三峡工程中的发展与应用

世界上单机容量50万KW以上的水电站均采用蜗壳保压施工技术，其保压值一般为最大静水头，而三峡水电站受运行条件限制，其保压水头不宜过高，如何解决在低水头条件下蜗壳保压施工技术是控制机组安全运行的关键。通过模型试验，对不同季节浇筑嫡壳保压混凝土采用不同的通水温度和采用低温混凝土、通水冷却等施工技术，解决了低水头条件下的蜗壳保压的难题，改变了传统设计理念，有推广价值。     

关于三峡二期工程几个技术问题的意见

1关于水轮机蜗壳外围混凝土浇筑方式对于单机容量为70万kw的大型水轮机蜗壳，建议采用打压并保压88m水头进行外围混凝土浇筑，压水试验可以取消。可以适当减少外围混凝土的配筋量。从目前我们所掌握的国外资料来看，单机34万kw以上的都是打压浇筑混凝土的。国内李家峡水电站单机容量40万kw，不用打压浇筑混凝土，在蜗壳上部加垫层，但尚未经过高水头运行的考验。设计单位很后悔没有采用打压浇筑混凝土。俄罗斯的萨杨诺水电站，单机64万kW，也不打压，也没有加任何垫层，而是将混凝土直接浇筑在蜗壳外围。由于技术保密，详细的情况我们并不…     

瀑布沟水电站大型蜗壳外围混凝土结构设计与施工

瀑布沟水电站装机容量大、机组台数多、结构复杂,地下厂房蜗壳采用保压浇筑外围混凝土的方式。为确保机组运行稳定和结构安全,对机组及蜗壳外围混凝土结构进行了静动力分析和模型试验研究,并对水压试验、混凝土浇筑等提出了技术要求。目前,全部6台机组均已安全投产,运行稳定。     

某抽水蓄能电站充水保压蜗壳保压值优化研究

针对某抽水蓄能电站充水保压蜗壳,采用三维非线性有限元法,对不同的保压值下钢蜗壳及环向钢筋应力、外围混凝土应力及承载比、钢蜗壳与外围混凝土的接触状态等进行了对比分析。研究结果表明,保压值越大对外围混凝土的受力越有利,但过大的保压值会使得蜗壳与外围混凝土之间出现脱空现象,这对机组运行是不利的。该水电站蜗壳保压值为496 m左右时,可以在保证机组稳定运行的前提下更大程度的发挥钢材及混凝土受力特性。     

二滩水电站钢蜗壳与外围钢筋混凝土联合受力三维仿真材料模型试验研究

本文介绍二滩水电站钢蜗壳与外围钢筋混凝土联合受力三维仿真材料模型试验研究结果，结果表明：大型水电站采用保压浇筑钢蜗壳外围混凝土的方法是可行的，它可以充分发挥钢蜗壳自身承担内水压力的能力，减轻内水压力对外围钢筋混凝土的作用     

二滩水电站钢蜗壳与外围钢筋混凝土联合受力三维仿真材料模型试验研究

本文介绍二滩水电站钢蜗壳与外围钢筋混凝土联合受力三维仿真材料模型试验研究结 果，结果表明：大型水电站采用保压浇筑钢蜗壳外围混凝土的方法是可行的，它可以充分发挥钢 蜗壳自身承担内水压力的能力，减轻内水压力对外围钢筋混凝土的作用。     

充水保压蜗壳与外围结构联合承载过程的力学仿真分析

水电站充水保压蜗壳兼备直埋式与垫层式蜗壳的优点,但受力分析复杂。为此,以一个HD值较高的蜗壳为例,应用三维有限元法研究了充水保压蜗壳与外围结构联合承载的过程,模型和计算过程精细,展示了联合承载过程中各结构的力学规律。结果表明:充水发电时,蜗壳与混凝土大部分区域闭合,脱开的面积约3%;外围混凝土大部分区域处在压应力状态,受拉部位少且拉应力较低,钢筋拉应力较小,此情况被现场观测所证实;采用常用公式或完全用有限法计算,蜗壳承载比的计算结果相差不超过3%;蜗壳充水保压值越低,充水运行期与混凝土的接触压力越大、蜗壳的承载比越小,因此蜗壳宜取较小的充水保压值,有利于减少振动;与常规打压顺序相比,非常规打压顺序不利于蜗壳与混凝土的贴合。此成果为该水电站的蜗壳设计提供了重要参考,电站已全面投产,蜗壳及外围结构工作表现良好。     

水电站充水预压蜗壳结构的应力仿真算法研究

应用三维有限元程序仿真模拟充水预压蜗壳结构的施工及运行全过程，得出的钢衬和外围混凝土的应力、应变状态与传统的简化算法结果相比较，其应力分布规律基本一致。但由于简化算法忽略了预压水头及预压施工缝隙对整个结构的影响，因此简化算法的外围混凝土的应力值要小于仿真算法，其相对误差一般在8％以下。     

三峡水电站“充水保压”钢蜗壳外围混凝土结构三维有限元分析

本文介绍三峡水电站蜗壳结构三维有限元计算结果，结果表明：三峡水电站钢蜗壳选用充水保压浇筑外围混凝土的埋置方式是合适的；采用78～88m保压水头值比较合适；蜗壳结构各截面最大拉应力值出现在不同荷载组合情况下，在配置钢筋时应引起重视。     

直埋式蜗壳结构动力响应特性真机测试分析研究

水电站直埋式蜗壳的钢衬和外围混凝土完全联合承载,蜗壳内部的静动态内水压力很大的比例可以外传至外围混凝土结构,从而引起蜗壳结构较大的振动反应。采用数学统计和Welch法的功率谱估计分析方法,针对机组升负荷运行时蜗壳振动测试信号进行分析处理。结果表明,在升负荷运行时,尾水管脉动压力为主要水力振源;蜗壳内部脉动压力、蜗壳外围加速度与尾水管脉动压力变化趋势基本相同;同时揭示了直埋式蜗壳脉动压力振动能量的衰减、传递规律。可为直埋式蜗壳的机组与厂房的振动评估及动力反馈分析提供可靠的依据。     

大型水电站厂房弹性垫层蜗壳结构研究

钢蜗壳与外围混凝土之间设置弹性垫层是我国大型水电站厂房常采用的一种结构型式,鉴于弹性垫层的最优摩擦系数以及内水压力向外围混凝土传递机理的不确定性,应用ANSYS有限元程序对某大型水电站垫层蜗壳进行钢衬-钢筋混凝土结构三维非线性有限元仿真研究,考虑钢蜗壳与外围混凝土之间的滑移接触特性,研究钢蜗壳与混凝土之间合理的摩擦系数...     

马鹿塘水电站一期工程厂房蜗壳设计探索

马鹿塘水电站一、二期水头相差112 m,一期工程蜗壳钢筋混凝土结构采用与钢蜗壳联合受力的结构形式,而蜗壳最大设计水头又要按二期建成后的450 m设计,因此在一期设计水头运行时,蜗壳内的水压力小于保压值,则保证蜗壳运行稳定性是设计的难点;同时因蜗壳混凝土结构分担内水压力较大,仍按传统的抗裂设计配筋,钢筋用量太大,对保证蜗壳混凝土的质量难度大,这次蜗壳设计突破传统设计方法,采用按限裂设计配筋,最大限度的减少钢筋量用量,易保证混凝土浇筑质量。     

基于非均匀缝隙的充水保压蜗壳三维仿真算法研究

保压蜗壳的计算方法在很大程度上影响了结果的精度和对结构受力特性的判断。为深入了解结构的受力特性。本文从施工流程出发,考虑保压缝隙的非均匀性和接触关系,实现了保压蜗壳的施工过程全仿真,并通过算例和理论分析,验证了算法(SUA)对保压缝隙模拟的有效性和准确性。该算法应用于糯扎渡水电站保压蜗壳的施工过程模拟,研究了非均匀保压缝隙的形成机理和接触界面的接触性态,并对外围混凝土应力做了细致分析。结果表明,初始保压缝隙具有非均匀和局部非张开特性,其主要导致原因是结构的非对称性,因此钢蜗壳与外围混凝土之间正好即无缝隙也不传力的理想状态不可能存在。座环上环板、机墩根部和蜗壳进口端腰部混凝土拉应力较大,是裂缝萌生的危险区域。此外,应力对比分析表明,简化算法和仿真算法应力分布规律基本一致,简化算法应力偏小,对结构配筋不利,仿真算法更加符合实际情况。两种算法混凝土环向应力在蜗壳腰部和底部吻合度较高,蜗壳顶部误差次之(个别地方误差达80%),而在座环上、下环板附近相差甚远。