各向异性岩体中埋藏式管道衬砌结构分析

 采用三维非线性有限元对层状各向异性岩体中钢衬钢筋混凝土管道洞室开挖、充水运行和衬砌结构开裂等工况进行了分析计算。根据钢衬钢筋混凝土衬砌与围岩联合受力的特点，提出了层状各向异性岩体中钢衬钢筋混凝土管道结构分析的计算方法。通过对多种方案计算和比较，论证了层状各向异性岩体中钢衬钢筋混凝土管道衬砌结构受力的基本特点，为层状各向异性岩体中钢衬钢筋混凝土管道衬砌的配筋和衬砌厚度的确定，提供了可靠的设计依据。     

黑泉水库水电站调压井衬砌结构数值分析

黑泉水库电站调压井空间结构复杂,设计时只采用了简化平面结构进行配筋计算,对地下空间结构受力的复杂性考虑不足,无法反映衬砌结构与围岩的整体效应,很难实现合理准确配筋,经黄河水利委员会三维线性有限元强度复核,证实黑泉水库调压井底板及三岔洞配筋不足,需要采取处理措施.基于三维非线性有限元法,分析围岩固结灌浆、内衬钢板对调压井衬砌结构应力及三面临空边坡稳定的影响,最终优选出合理的加固处理方案.结果表明:需要采取围岩固结灌浆、内衬钢板组合方法才能满足强度要求,非线性有限元方法可以用于校核调压井内衬结构的强度,为同类工程提供了很好的参考.     

调压井结构内力计算研究

针对目前水电站调压井结构向体形巨大化、地质条件多样化、受力条件复杂化发展的方向,内力计算方法对调压井安全性和经济性非常重要。通过结构力学法、线弹性有限元法和非线性有限元法3种方法计算,分析计算调压井结构的受力特征。结果表明:调压井的内力自上而下逐渐增加,较大内力在井筒与底板相接处,最大内力在压力钢管开孔下缘点。调压井底板的内力由板中心向外增大,在底板与井筒相接处内力较大。经这3种计算方法比较,非线性有限元法计算内力最小,配筋量最小。因此非线性有限元法精准反映结构实际受力情况,使调压井结构配筋最经济和合理,使选定调压井的结构为最优结构。     

大型调压室围岩稳定分析

采用FLAC3D有限差分程序对某水电站大型长廊阻抗式调压井的洞室开挖围岩稳定、衬砌结构受力特性进行分析计算。分析了围岩和支护结构联合作用的机理,并提出相应的分析方法。结果表明：在现有的支护措施下围岩的稳定是有保证的,也说明采用有限差分法对围岩和支护结构联合作用进行分析是有效、可行的。     

锦屏电站左岸导流洞衬砌及其与洞壁围岩间相互作用研究

采用非线性有限元法,对锦屏电站左岸导流洞的典型剖面K0 434 m进行了精细模拟,以洞室开挖后的应力场为初始应力场,研究了衬砌结构应力以及衬砌结构与围岩接触截面间的相对变形和应力,预测了衬砌结构与围岩接触截面间拉应力超过允许脱空应力的部位,分析了左右边墙、底板和顶拱所承受的弯矩、剪力,进而按内外侧不对称配筋进行设计,计算了洞室各部位内外侧所需的配筋面积,为今后的衬砌施工设计提供参考.     

阻抗式带狭长上室型调压井三维有限元应力应变分析

运用三维有限元分析方法,对布仑口-公格尔水电站调压井衬砌结构及外部围岩进行了数值模拟.通过分析调压井围岩及衬砌结构在运行期的变形及力学特性,评价现有调压井在运行期的稳定性.并对支护措施的改善提了具体的建议.为阻抗式带狭长上室型调压井的设计提供了参考依据.     

围岩变形模量对调压井衬砌结构内力及配筋的影响

采用三维非线性有限元法分析了复杂地质条件下的姜射坝阻抗式调压井结构特性。给出了基于有限元计算应力进行配筋的计算原理和计算方法,研究了围岩变形模量以及横撑断面尺寸变化对调压井结构特性和配筋量的影响。     

石垭隧洞的稳定分析及衬砌开裂临界位移的确定

由于石垭隧洞存在微膨胀性岩石,可能对洞室稳定产生影响,故本文采用非线性有限元法模拟隧洞的开挖过程,分析了隧洞的初始及开挖过程的应力状态,根据底板衬砌配筋量与变形的关系,给出了隧洞底板衬砌开裂破坏的临界位移,并与观测位移相比较,结果表明,隧洞的变形小,且处于容许的范围之内。     

基于ANSYS二次开发的立洲水电站调压井有限元内力计算及配筋研究

以四川木里河立洲水电站调压井工程为研究对象,对围岩稳定及衬砌结构内力分布与配筋等开展了较为深入系统的研究。通过ANSYS软件二次开发,利用APDL编制调压井任意断面的内力计算程序,对不同工况典型断面进行内力分析,获得了井筒沿高程内力分布图,对施工工况(锁口衬砌段)、运行工况(最高涌浪控制工况下井筒衬砌和底板配筋)提出了调压井衬砌结构的配筋建议。     

岗曲河一级水电站调压井支护措施评价

岗曲河一级水电站调压井边坡外缘岩层较薄,风化严重。针对这种现象,采用ANSYS软件建立岗曲河水电站调压井山体地表、岩层模型,并通过程序将其转化为FLAC3D数值计算模型,利用FLAC3D软件对调压井进行开挖支护模拟。通过分析调压井衬砌结构及围岩在施工期和运行期的变形特性,评价现有支护措施对调压井在施工期及运行期的稳定性。模拟结果表明,利用FLAC3D对调压井支护措施进行模拟,能很好地反映工程实际问题,为调压井工程设计和施工提供参考和指导作用。