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。     

小湾水电站大型尾水调压室结构三维有限元数值分析

针对小湾水电站大型复杂尾水调压井洞室及衬砌结构,采用三维非线性有限元方法,对洞室开挖围岩稳定性和衬砌结构受力特性进行了计算分析.通过对衬砌按线弹性和非线性开裂两种计算方案进行比较,分析了空间多分调压井衬砌结构在不同工况下的应力分布及变形、开裂特性,从而为结构安伞评价及配筋提供合理建议.计算结果表明:洞室开挖整体稳定性较好,局部需加强支护;运行期的阻抗板孔口以及板与井壁连接处和检修期的岔管底角受力较大,应作为结构配筋的重点,并采取相应的加固措施以保证安全.     

长廊式调压井横撑配筋的三维有限元分析

结合姜射坝水电站，本文采用三维非线性有限元分析方法，研究长廊式调压井在正常运行工况下应力和应变的分布规律，给出了基于有限元计算应力进行配筋的原理及方法，为调压井横撑的结构配筋设计提供依据。     

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。     

复杂地质条件下不同型式调压井的结构配筋计算

以姜射坝、桑坪和吉鱼水电站调压井为例,对复杂地质条件下不同型式调压井进行了三维有限元计算,在有限元应力计算的基础上研究结构配筋情况,为工程的设计提供依据。     

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.     

Y岔圆形调压井结构限裂配筋设计

采用三维非线性有限元和平面钢筋混凝土非线性有限元相结合的方法,对Y岔圆形调压井结构进行限裂配筋设计,利用三维非线性有限元计算衬砌内力,按承载能力极限状态进行配筋。在平面钢筋混凝土非线性有限元进行裂缝宽度计算时,采用应力等效的方法计入三维效应,考虑钢筋或钢板与混凝土之间的粘结滑移。为同类工程限裂配筋设计提供一套合理的计算方法。     

沐若水电站调压井设计

沐若水电站采用引水式发电,因引水遂洞较长须布置大型上游调压井结构。调压井采用简单圆筒式,高度为76.5 m,断面内径为25.0 m,具有结构尺寸大、内外水荷载大、地质条件复杂等特点。针对调压井调保稳定、结构安全等工程技术难题,采用数值分析、工程类比等方法,研究确定了调压井平面布置以及调压井衬砌配筋形式。所采用的预先灌浆加固及逆作法施工的井筒开挖方案,保证了井筒施工时性态较差围岩的稳定性。     

不同地质条件下调压井的结构变形及应力特性

针对姜射坝和开建桥水电站调压并不同的布置方案及工程地质条件，运用三维非线性有限元计算方法。分析运行期调压井结构变形及应力分布特性，对调压井结构安全性进行复核和优化。     

龙滩水电站调压井阻抗板设计初探

龙滩水电站设置尾水阻抗式调压井。对调压井阻抗板在水荷载及自重作用下的最大应力部位、应力及变位量级、板体结构、配筋问题等做了探索，认为采用全固定支座厚２．０ｍ的肋形整体板较为适宜。     

不利围岩条件下施工期调压井的动力有限元分析

调压井作为一种地下薄壁结构,其动力特性对于围岩地质条件十分敏感。本文结合一工程实例,运用瞬态动力学方法,在进行调压井自振特性分析的基础上,按照单纯考虑水平地震荷载作用及考虑水平与竖向地震荷载组合作用两种计算工况,对不利围岩地质条件下施工期调压井的动力响应特性进行了有限元仿真分析。结果表明:在水平与竖向地震荷载组合作用下,衬砌结构位移及应力的分布规律与单纯水平地震荷载作用情况基本相同,但其位移及应力均有所增大。由此说明,地震组合作用增加了衬砌结构的动力反应,竖向地震作用也会影响衬砌结构水平方向的动力反应。因此,在进行调压井结构的抗震设计时,考虑水平与竖向地震的组合作用是必要的。     

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。     

水轮机调节系统动态特性的计算

主要研究了水轮机调节系统动态特性计算核心问题,如带调压井的水轮机调节系统稳定性;过渡过程极点分布;品质分析;给出了建议的计算分析方法。明确指出调压井时间常数对水轮机调节系统动态特性影响的重要性。     

响水电站调压井结构分析

响水电站调压井为半竖井的差动式 ,采用闸门井兼升管 ,结构型式较为复杂。通过对调压井结构进行分析 ,将其划分为各个单独构件 ,简化了调压井的结构计算     

事故闸门与露天水池相结合调压井设计研究

针对高水头、大流量、长引水隧洞的水电站,调压井布置受地形、地质条件限制以及常规型式不能满足设计要求的问题,以柏香林水电站为例,对比了事故闸门与蝶阀方案,以及各种调压井型式,通过调压井结构计算和水力计算论证了事故闸门与露天水池相结合调压井设计的合理性。结果表明:事故闸门与露天水池相结合调压井具有事故闸门和水室式调压井的优点,安全可靠性较高,且方便检修管理。该型式调压井可有效地减少涌波高度,从而降低调压井的高度,节省工程量,减少投资,具有经济性和适用性,有效地解决了特殊地形地质条件调压井设计的难题,因此对调压井设计具有重要的参考价值。     

吉鱼水电站调压井结构特性及围岩稳定性

运用三维非线性有限元法，分析复杂地质条件下吉鱼露顶圆筒阻抗式调压井的围岩稳定性及结构特性．研究不同的衬砌厚度和围岩变形模量对调压井的结构特性的影响。     

四川省尼日河开建桥电站工程调压井围岩及支护结构稳定性分析与优化研究

本文以四川省尼日河开建桥电站调压井为对象,探索和研究了用三维有限元的方法计算调压井的建模方法,讨论了施工期调压井在开挖过程中应力分布情况与变形规律,以及不同工况下衬砌结构的稳定性分析,研究了优化的衬砌结构方案。     

调压井衬砌结构计算方法探讨

采用传统的薄壁圆筒理论(结构力学方法)对某电站大内径调压井进行了结构计算，并且运用有限元方法进行复核。结果表明，薄壁圆筒理论不仅对小型调压井衬砌的计算和设计适用，在大内径的调压井设计中，仍然是一种行之有效的方法。     

三维结构截面内力图绘制及节点应力修正方法

以ANSYS软件为平台,对水电站调压井衬砌结构进行计算和分析,运用APDL语言和UIDL语言进行二次开发工作,实现三维结构任意截面轮廓线的荻取方法,对内力图程序进行完善,实现三维结构任意截面内力图的绘制,为结构的配筋提供依据,并且将所开发的功能在ANSYS界面上显示出来以方便任意用户的使用,此外根据有限元的精度分析对节点应力进行修正,得到更为合理的内力图.     

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.