四川華能寶興水電站地下鋼岔管三維有限元分析研究.pdf

1、岔管是水電站地下工程的關(guān)鍵部位之一，由于其結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，受力狀態(tài)不明確，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)歷來(lái)為人們所重視。本文結(jié)合四川華能寶興水電站工程月牙肋式鋼岔管設(shè)計(jì)進(jìn)行了以下幾方面研究工作： (1)三維岔管施工。隨著掌子面推進(jìn)，用地應(yīng)力釋放的方法模擬開(kāi)挖：開(kāi)挖兩倍的洞徑后施作噴層和錨桿；在洞頂120度的范圍內(nèi)，在襯砌外表面施加等效節(jié)點(diǎn)力，以模擬施工后期的灌漿壓力。 (2)基于對(duì)鋼襯與混凝土襯圈之間不密實(shí)接觸的考慮，提出在鋼襯和混凝土之間

2、設(shè)接觸層進(jìn)行鋼襯、混凝土襯圈和圍巖聯(lián)合受力分析。通過(guò)聯(lián)合受力的解析推導(dǎo)，進(jìn)行鋼襯和圍巖壓力分擔(dān)比對(duì)接觸層參數(shù)(彈模和厚度)敏感性分析。將圓形管接觸層變形與初始縫隙(規(guī)范建議值)匹配，可初步確定接觸層參數(shù)。將接觸層參數(shù)用于三維岔管有限元模型中進(jìn)行圍巖、混凝土、鋼管三者相互作用仿真分析。 (3)分析鋼岔管的抗外壓穩(wěn)定性。本文引入拱軸圓弧臨界荷載理論對(duì)非對(duì)稱(chēng)Y型岔管與相應(yīng)圓柱管的抗外壓臨界荷載進(jìn)行定性比較。用有限元非線(xiàn)性屈曲分析，對(duì)岔