基于施工仿真的水电站蜗壳保压优化方案分析

蜗壳结构是电站厂房的核心结构物,为确保大型水电站安全稳定运行,优选合理的保压值是关键。以某大型水电站充水保压蜗壳结构为例,基于ABAQUS平台引入混凝土损伤塑性模型,采用仿真算法优化分析了蜗壳结构保压值,探讨了钢衬应力的规律和间隙开度变化的不均匀性,并分析了保压值变化对结构损伤分布和发展过程的影响,优选了适合工程的保压值。     

三峡水电站左岸厂房水轮机蜗壳保温保压后运行监测成果分析

对三峡水电站左岸厂房蜗壳在充水保温保压进行外包二期混凝土浇筑后,设计低水头运行的情况下的监测资料进行了简要分析,通过对蜗壳的钢板应力、钢筋应力、应变等监测资料在蜗壳运行期间充、放水的变化,结合数理统计模型与应力分布图,简述了三峡蜗壳钢板及外包混凝土的不同工况下的变化规律,为工程运行和保温保压进行二期混凝土浇筑工艺的效果...     

充水保压蜗壳外围混凝土结构有限元分析

针对蜗壳结构安全是确保大型水电机组稳定运行的关键,通过简化算法对糯扎渡大型水电站蜗壳结构进行了三维有限元分析.计算结果表明,蜗壳结构各截面最大拉应力值出现于蜗壳顶部混凝土处,钢蜗壳选用充水保压浇筑外围混凝土的埋置方式合理、有效可行,可为蜗壳结构设计与施工提供参考.     

某抽水蓄能电站蜗壳混凝土施工期温控仿真分析

蜗壳结构是水电站厂房的心脏,其工作性态关系到电站的长期安全运行.本文针对抽水蓄能电站厂房蜗壳结构的特点,对蜗壳大体积混凝土结构施工过程进行了温度场与温度应力仿真计算,分析了蜗壳结构温度场与温度应力时空分布规律,并对影响蜗壳外围混凝土温度及应力的各种温控措施进行敏感性分析.通过多方案的比较,提出温控防裂措施建议,相关成果可为抽水蓄能电站蜗壳结构的温控设计及温控措施制定提供参考.     

水电站钢蜗壳垫层厚度对应力的影响分析

以阿海水电站为例,采用有限元理论,选取适用于混凝土材料的非线性本构关系,在蜗壳上部有关荷载、结构自重和内水压力联合作用下,计算分析了蜗壳钢衬、不同厚度垫层和外包钢筋混凝土的联合作用结构,给出了蜗壳应力及外围混凝土应力与垫层厚度的关系.     

蜗壳结构形式与新施工工艺研究

对某水电站水轮机蜗壳三种结构形式的静力分析表明．充水保压蜗壳具有混凝土内应力均匀、拉应力值较小等优点，有利于机组的安全稳定运行。提出了一种新的保温浇筑混凝土的施工工艺，该工艺可以和充水保压蜗壳一样在钢蜗壳周围产生预留缝隙，达到减小混凝土应力的效果。通过与充水保压方案相比较，探索了保温浇筑混凝土施工工艺的可行性。     

巨型水电站采用垫层蜗壳的分析与探讨

以某巨型水电站的蜗壳组合结构系统(由钢板、座环、固定导叶、垫层及外围混凝土所构成)为研究对象,取蜗壳进口包含一个完整固定导叶在内的扇形区域作为循环结构的基本有限元模型,考虑钢衬和混凝土间的滑动摩擦接触性质,重点从应力和变形特性对垫层蜗壳各典型方案进行了优化分析和探讨。研究表明,对于复杂的蜗壳组合结构有限元分析,从计算代价和计算精度来讲,循环结构模型是全三维模型较为合理的替代;适当选取垫层变形模量、厚度和铺设范围,垫层蜗壳可以应用于巨型实际工程。     

垫层对厂房结构动力特性的影响

以某大型水电站工程为例,建立了包括垫层蜗壳在内的厂房整体三维有限元模型,研究了在不同垫层参数下厂房结构的固有振动特性,并采用谐响应分析法计算了结构在水轮机流道中压力脉动作用下的振动反应.结果表明,蜗壳垫层材料的弹性模量增大引起厂房混凝土结构位移增大,垫层下末端铺设范围的增大引起厂房结构位移减小,具有一定的工程应用价值.     

季节水温变化对充水保压蜗壳承载特性的影响

抽水蓄能电站钢蜗壳一般均采用充水保压埋入方式,在正常运行过程中,蜗壳内季节水温变化将影响钢蜗壳—混凝土接触关系,继而影响充水保压蜗壳的承载特性。为此,基于运行期钢蜗壳温度监测结果,研究了运行期钢蜗壳实际温度变化情况,并采用有限元方法研究了运行期钢蜗壳—混凝土接触关系的变化规律、结构承载特性及不平衡水推力分载情况。结果表明,在机组投产后正常运行年内,钢蜗壳内季节水温变化对钢蜗壳—混凝土接触闭合时机及空间分布影响显著;夏季水温升高将导致蜗壳外包混凝土承载比显著升高,应确保混凝土配筋满足强度和正常使用要求;而在冬季水温降低时止推环将起到承担不平衡水推力的主要作用,与此同时,座环也承担了约30%～40%的不平衡水推力,说明充水保压蜗壳设置止推环和加强座环锚固非常必要。     

苏只水电站1号机蜗壳顶板裂缝处理

苏只水电站在厂房1号机组蜗壳顶板混凝土浇筑过程中,发生模板支撑变形造成新浇混凝土下沉,仓面裂缝,混凝土浇筑中断的质量事故。分析了产生事故的原因,采用凿槽回填膨胀混凝土、化学灌浆以及结构补强工程处理措施后,检测资料表明,该部位施工质量总体满足设计和规范要求。     

银盘水电站基础约束区混凝土高温浇筑温控措施与效果

大体积混凝土高温浇筑温控防裂是现代大体积混凝土结构设计、施工中十分重要的研究课题,对于保证大体积混凝土施工质量、加快施工进度等具有关键性作用。银盘水电站受截流时间推后及左岸边坡地质等因素制约,整个二期工程基础约束区混凝土全在高温季节施工。通过采取事前专题研究及技术咨询,过程采取原材料的优选、调整配合比、严格控制混凝土出机口温度和浇筑温度、个性化初期冷却通水等综合控制措施,成功攻克高温季节基础约束区混凝土浇筑的难关．取得了良好的效果,为高温季节水电站基础约束区大体积混凝土浇筑积累了宝贵经验。     

水电站蜗壳联合承载结构内水压力荷载分配规律的研究

本文论述了近几年来水电站蜗壳结构的发展趋向，简要介绍了钢蜗壳与外围混凝土联合承载结构的基本概念，并用三维有限元法结合我国龙羊峡水电站、岩滩水电站的厂房蜗壳结构，对联合承载时的内水压力荷载分配规律及其影响因素进行了初步探讨。     

高碾压混凝土重力坝通水冷却优化设计与工程实践

在归纳总结大体积碾压混凝土温控防裂技术要点的基础上,从放宽基础温差、增加间歇式中期冷却、施工期水管冷却五参数控制、冷却结束标准确定四个方面出发,阐述了高碾压混凝土重力坝通水冷却设计的优化方法。以官地水电站为例,对水管冷却方案做了改进,并基于跟踪监测数据与数值计算结果,实时调整设计参数。结果表明,官地水电站大坝混凝土的温控效果较好,各项应力指标满足蓄水安全要求,且整个施工期至运行初期未出现危害性的裂缝,为类似工程提供了借鉴。     

大型泵站施工期温度场与应力场数值仿真分析

大型泵站的底板、墩墙、流道、楼板等构件尺寸大,施工时混凝土温度应力十分复杂,易引起开裂并影响结构的安全和使用。针对南水北调东线工程某大型泵站工程,研究了施工期混凝土仿真分析计算方法,建立了三维有限元施工仿真计算模型,对泵站结构施工期的温度场与温度应力场进行了仿真计算。结果表明,泵站底板和闸墩等构件温度应力较大,易出现开裂。据此提出了相应的温控防裂建议,为工程设计与施工提供了依据。     

高温期滑模快速施工条件下的重力坝表孔长闸墩温控防裂

针对滑模快速施工条件下混凝土闸墩温控防裂问题,以官地水电站表孔闸墩为例,采用仿真计算方法预测并优化了该闸墩施工期温度和应力发展过程。结果表明,在混凝土所处环境温度较高、混凝土结构体积较大、约束大时,二级配混凝土、门槽、溢流面顶部附近的闸墩混凝土、间歇面四个区域易开裂,需加强水管冷却和表面保温措施。     

三峡特大型水轮发电机组充水保压蜗壳关键技术研究及应用

针对三峡电站水轮机蜗壳规模大、蜗壳进口钢管直径大、设计内水压力高、HD值高等特点。采用收集国内外同类大型电站蜗壳结构形式的相关资料、数学模型计算分析、物理模型试验等多种技术路线，综合研究了三峡特大型水轮发电机组充水保压蜗壳关键技术。研究成果得到了应用和蓄水后工程的验证。     

掺石粉与掺粉煤灰的碾压混凝土坝温控措施对比分析

针对石粉替代或部分替代粉煤灰作为碾压混凝土的掺合料后,其热力学性能指标均发生变化的问题,以中国西部地区某在建水电工程溢流坝段碾压混凝土为例,基于温度场和应力场的三维有限元分析技术,通过控制浇筑温度、混凝土外表面保温、通水冷却等技术措施,分别对掺石粉与未掺石粉碾压混凝土施工期与运行期的温度及应力进行分析,得出了掺石粉与未掺石粉碾压混凝土温度及应力的变化特性。结果表明,掺石粉碾压混凝土对整个施工期的坝体温控防裂有利,且可有效减小温控难度。