環(huán)錨預應力混凝土襯砌結構錨具槽區(qū)域的應力狀態(tài)分析.pdf

1、無粘結環(huán)錨預應力襯砌結構是應用在水工隧洞中的一種新型結構形式,該結構主要適用于襯砌圍巖地質條件較差、襯砌中的水壓力較大以及襯砌開裂水滲入圍巖后能夠導致周圍建筑物失穩(wěn)的水工隧洞結構中。無粘結預應力襯砌結構作為一種新型的襯砌結構形式具有其特殊的優(yōu)點:無粘結襯砌中鋼絞線采用雙圈環(huán)繞形式,能夠使襯砌中的壓應力分布更均勻,錨索的沿程預應力損失更小,與有粘結襯砌相比有效預壓應力大,襯砌的厚度可以適當減小,這樣就能夠節(jié)省材料減小開挖量,大大降低了施工

2、的難度和工程造價,有效的加快施工的進度。鑒于無粘結環(huán)錨預應力混凝土襯砌的優(yōu)勢,可以看出這種結構在我國水工隧洞中有著廣闊的應用前景。目前,這種襯砌形式只在小浪底工程的三條排沙洞和大伙房水庫輸水隧洞中得到應用,從這兩個工程的運行情況來看,該結構也暴露出一些問題,尤其是錨具槽部位,通過對小浪底工程試驗段進行觀測發(fā)現(xiàn),小浪底錨具槽存在漏油現(xiàn)象,錨具槽部位是整個結構的薄弱環(huán)節(jié)。
　　本文主要應用ANSYS有限元分析軟件對小浪底2號排沙洞建模

3、分析,分別對錨索張拉階段的施工期和加水壓后的運行期的錨具槽區(qū)域的應力狀態(tài)進行分析,并將施工期的結果與2號排沙洞試驗段的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行對比,看出兩者具有很好的一致性。計算結果表明,錨具槽部位的受力狀態(tài)是整個結構最復雜的,最大最小環(huán)向應力均出現(xiàn)在錨具槽附近,軸向和徑向還出現(xiàn)了較小的拉應力。為了解決這個問題,本文在最后一章對錨具槽位置做了優(yōu)化,并對其進行施工期和運行期的有限元分析,從結果可以看出,優(yōu)化后的結構薄弱區(qū)范圍明顯減小,錨具槽附近的應力