龍開口水電站壩后背管結(jié)構(gòu)分析及取消伸縮節(jié)研究.pdf

1、水電站壩后鋼襯鋼筋混凝土壓力管道是一種新的結(jié)構(gòu)形式。它與傳統(tǒng)壩內(nèi)管道相比，在管道布置和結(jié)構(gòu)形式上有其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。因此，壩后背管被越來(lái)越多地應(yīng)用到大型水電站中。但是，隨著鋼襯鋼筋混凝土壓力管道的廣泛應(yīng)用，有一些問(wèn)題逐漸暴露出來(lái)。①進(jìn)水口鋼襯與混凝土剝離，使鋼襯發(fā)生幾何大變形而破壞；②壩后背管與壩體之間的相互作用，使得壩后背管發(fā)生破壞；③廠壩間壓力鋼管伸縮節(jié)的設(shè)置和養(yǎng)護(hù)所引起的費(fèi)用的增加，引起取消伸縮節(jié)的研究問(wèn)題。 本文針對(duì)這三方面問(wèn)

2、題進(jìn)行了研究。為使計(jì)算結(jié)果具有對(duì)比性和實(shí)際意義，本文結(jié)合中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)公司華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院委托項(xiàng)目“金沙江龍開口水電站進(jìn)水口及壩后背管應(yīng)力計(jì)算研究”，利用數(shù)值仿真技術(shù)進(jìn)行了以下研究： 1、針對(duì)進(jìn)水口漸變段鋼襯結(jié)構(gòu)計(jì)算問(wèn)題，討論了進(jìn)水口漸變段鋼襯結(jié)構(gòu)的計(jì)算條件及計(jì)算工況，進(jìn)行了進(jìn)水口漸變段鋼襯結(jié)構(gòu)的應(yīng)力及應(yīng)變分析計(jì)算。研究了鋼襯與混凝土問(wèn)的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度及鋼襯結(jié)構(gòu)的剛度條件，防止鋼襯與混凝土剝離致使鋼襯發(fā)生屈曲變形，并對(duì)漸變段鋼襯結(jié)

3、構(gòu)設(shè)計(jì)的剛度準(zhǔn)則提出了建議。 2、對(duì)鋼襯鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈塑性分析，開展了混凝土與鋼襯的全面接觸、兩者共同承受內(nèi)水壓力，以及混凝土進(jìn)入彈性-塑性-混凝土開裂等發(fā)展過(guò)程的研究，給出了混凝土表面裂縫出現(xiàn)的規(guī)律。研究了鋼襯鋼筋混凝土壓力鋼管結(jié)構(gòu)在內(nèi)水壓力的作用下應(yīng)力分布狀態(tài)，外包混凝土的開裂荷載和受力特征，給出了各種構(gòu)件的應(yīng)力變化規(guī)律。 3、開展了采用墊層鋼管代替伸縮節(jié)的可行性研究。首先研究了伸縮節(jié)對(duì)廠壩間得到位移補(bǔ)償?shù)囊饬x