地下厂房岩壁吊车梁结构研究

在考虑西龙池抽水蓄能电站工程地形，地貌，地质条件，岩性，断裂带等因素的基础上，用非线性弹塑性有限元方法对岩壁吊车梁结构进行了系统的研究，并详细分析了岩壁吊车梁施工与运行期的围岩变形，应力以及稳定性，研究结果表明：西龙池抽水蓄能电站地下厂房的开挖施工引起的围岩变形符合一般的地下硐室开挖规律，岩壁吊车梁施工与运行没有异常的变形；岩壁吊车梁施工及运行对围岩应力以及屈服域均不构成影响，岩壁吊车梁锚杆对吊车梁稳定起决定性作用；像西龙池抽水蓄能电站这样围岩以Ⅲ类为主的地下厂房也可采用岩壁吊车梁结构。     

岩壁吊车梁运行期三维非线性有限元稳定计算

采用M arc有限元计算软件,建立了岩壁吊车梁运行期三维非线性有限元分析模型.分别计算了III、IV类围岩设扶壁柱(梁下1.5 m或5.0 m)与不设扶壁柱的岩壁吊车梁结构的应力和位移.基于摩擦理论和矢量几何条件,给出了计算岩壁吊车梁整体抗滑稳定安全系数的计算式.计算结果表明,设扶壁柱的岩壁吊车梁受力合理,且能提高吊车梁的整体抗滑稳定安全系数.     

蚀变带岩壁吊车梁设计与稳定性分析

针对杨房沟水电站岩体蚀变带对岩壁吊车梁稳定性的影响,利用3DEC离散元分析方法,探讨岩体蚀变影响区域岩壁吊车梁的稳定特征以及增设扶壁墙的加固效果,获得施工期开挖卸荷和运行期轮压荷载作用下岩壁吊车梁的变形和应力分布特征,指出扶壁墙结构可能存在的拉应力过大导致的混凝土开裂问题。     

溧阳抽水蓄能电站地下厂房岩壁吊车梁监测设计与施工期监测资料分析

主要从地下厂房岩壁吊车梁结构应力、变形等方面介绍了溧阳抽水蓄能电站地下厂房岩壁梁监测设计及安全监测成果。监测资料分析结果表明,目前岩壁梁支护结构应力、围岩变形较大但已趋于稳定,混凝土结构应力与结合缝张开较小,岩壁梁处于逐步稳定的工作状态。由于溧阳抽蓄工程地质条件在国内外同类工程中的特殊性与复杂性,因此,其对于以后同类工程地下厂房岩壁吊车梁监测设计、施工和监测资料分析等具有特殊的意义与重要参考价值。     

岩壁吊车梁荷载试验过程中围岩变形综合检测

锦屏一级水电站地下厂房属高地应力区.检测成果表明,地下厂房上、下游围岩岩体松弛卸荷深度较大;监测成果表明,岩壁吊车梁部分梁段结构缝的开合度、岩壁吊车梁与围岩的开合度、结构锚杆的锚杆应力均较大.根据锦屏一级水电站特别咨询团第四次咨询会议,明确要求对岩壁吊车梁运行安全性进行评估.为此,在地下厂房岩壁吊车梁荷载试验过程中,对岩壁吊车梁附近围岩岩体进行全面的变形综合检测是十分必要的.     

考虑围岩开挖响应的岩壁吊车梁受力分析

以句容抽水蓄能电站地下主厂房为依托,采用数值分析软件ＦＬＡＣ３Ｄ对地下厂房岩壁吊车梁在施工期和运行期的受力进行数值仿真计算分析,对吊车梁结构形式、受力特性、支护参数的合理性进行了评述。结果表明:洞室开挖过程中,受围岩荷载释放的影响,吊车梁会产生向洞内侧的变形;在洞室围岩开挖结束后,岩壁吊车梁锚杆应力距离材料屈服强度还有很大的安全裕度;运行加载后岩壁吊车梁的变形很小,锚杆应力有增加但数值较小,岩壁吊车梁的应力分布基本没变;运行期加载后岩壁吊车梁沿岩壁抗滑安全系数在５．０以上,足够安全。     

岩壁吊车梁承载机理探讨及设计改进建议

地下厂房围岩变形对岩壁吊车梁结构体系有很大影响。结合围岩变形情况,对岩壁吊车梁承载机理进行了探讨,提出更新思路,按照新奥法原理,结合施工方案优化,改进岩壁吊车梁设计的建议。     

围岩释放应力对岩壁吊车梁受拉锚杆受力性能的影响

地下厂房岩壁吊车梁受拉锚杆的分析和设计是否应考虑及如何考虑围岩的释放应力与吊车轮压应力的叠加,是目前水电工程界争论较多的问题之一。利用经典力学平衡理论,分析了岩壁吊车梁受拉锚杆的围岩释放应力及吊车轮压应力的形成机理,揭示了各个不同受力阶段岩壁吊车梁受拉锚杆的承载机理和应力传递规律,在此基础上分析了围岩释放应力对岩壁吊车梁承载能力极限状态和正常使用极限状态的力学性能的影响机制。结果表明,围岩的释放应力相当于加载之前对受拉锚杆施加了预应力,它能改善岩壁接合面的开裂及梁体变形性能,但不会对岩壁吊车梁的承载能力极限状态产生正面或负面影响;由岩壁吊车梁极限平衡条件得出的受拉锚杆的吊车轮压应力不应与围岩的释放应力相叠加。上述研究成果可为岩壁吊车梁受拉锚杆的设计提供理论依据和技术支持。     

四川省大渡河金川水电站地下厂房岩壁吊车梁岩台超挖处理措施及锚杆注浆时机研究

为了解决金川水电站地下厂房岩壁吊车梁岩台超挖严重问题,综合考虑现场地质状况、开挖现状、施工条件以及后续开挖可能进一步加剧围岩劣化等因素,对岩台超挖部分实施混凝土回填,并与岩壁吊车梁同期施工。通过建立岩壁吊车梁和回填混凝土及围岩三维有限元数值模型,计算分析了洞室下部开挖过程中的洞壁应力释放和桥机轮压、受拉锚杆注浆时机对岩壁吊车梁受拉锚杆应力以及壁吊车梁应力影响。结果表明：岩壁吊车梁锚固锚杆应力主要受洞壁应力释放影响,轴向拉应力最大值位于岩体中,桥机轮压影响幅度仅为0.32～3.15 MPa;岩壁梁锚固锚杆不宜与系统锚杆同时注浆。岩壁吊车梁运行状态良好,满足稳定要求。     

官地水电站地下厂房岩壁吊车梁裂缝成因分析及处理

官地水电站岩壁吊车梁在厂房第四层开挖完成后浇筑,随着厂房下卧开挖岩壁吊车梁向洞内变形逐渐增加,梁体出现了水平向和铅直向裂缝,局部区域梁体与围岩出现了裂缝。结合现场地质条件、监测数据和三维数值仿真分析,对岩壁吊车梁裂缝的成因进行详细的分析。研究结果表明:岩壁吊车梁建造后在后续洞室开挖卸荷作用下,围岩产生非均匀变形,致使吊车梁产生水平方向和铅直方向的不协调变形,进而引起混凝土出现裂缝。针对岩壁吊车梁混凝土出现的裂缝,提出了对岩壁吊车梁裂缝进行化学灌浆处理措施。     

岩壁吊车梁动力特性及响应的实测研究

岩壁吊车梁是地下厂房大吨位桥式起重机的支撑结构,由于其受力十分复杂,目前所使用的设计和计算方法都忽略了岩石变形、混凝土与岩石的粘结力,也没有考虑岩壁梁在桥机运行时的动力作用,这同实际情况有一定的差别。为此,对于岩壁吊车梁的动力特性和动力响应进行了现场原型实测研究,取得了一些有工程意义的成果,为今后类似工程的设计提供了相关的技术参数。     

岩锚吊车梁轮压效应的三维有限元数值分析

结合实际工程，应用三维非线性有限元法，全面考虑混凝土、围岩和锚杆三者变形对岩锚吊车梁受力状况的影响，计算分析了岩锚吊车梁在运行期轮压作用下的工作性态和稳定性，并分析了用有限元法与刚体力系平衡法计算岩锚吊车梁的差异，并指出了岩锚吊车在设计、施工中的注意事项．有限元数值分析表明，在设计最大轮压作用下岩锚吊车梁的锚杆应力较小，主要分布在梁壁接触面附近；围岩变形很小，吊车梁素混凝土局部最大拉应力为1．04MPa，梁壁接触面最大开度为0．023mm，整体稳定性具有足够的安全储备。     

小湾水电站地下厂房岩锚吊车梁模型试验研究

岩锚吊车梁的设计,目前国内尚无规范可循,传统的计算方法受地质条件和开挖爆破等不确定因素的影响,难以对其进行精确计算。小湾水电站地下厂房岩锚吊车梁进行了1:1模型试验,通过两次常规加载和一次超载试验,对岩锚吊车梁的整体变形特征和安全度进行了评价,指导了岩锚吊车梁的设计和施工。     

地下洞室施工开挖的三维弹塑性数值模拟分析

采用三维弹塑性有限元法对某水电站地下厂房主洞室施工开挖过程进行数值模拟计算。通过分析地下洞室开挖过程中围岩和岩锚吊车梁的变形状态、应力状态、屈服区分布以及整体稳定性。得到应力及变形的发展规律以及屈服区出现的部位，指出在设计、施工中的注意事项，为工程设计和施工决策提供理论参考依据。     

岩滩水电站扩建工程地下厂房围岩变形反馈分析

岩滩水电站扩建工程地下厂房开挖尺寸大、地质条件复杂、开挖工期长,为了保证施工期的安全,需准确地了解地下厂房施工期围岩的稳定性。通过实测的地应力及现场岩石力学试验获取围岩稳定性计算初始参数,利用遗传算法优化的BP神经网络和安全监测实测位移值反演岩体力学参数,进而采用三维有限差分法反演获取地下厂房各开挖步的围岩稳定情况。岩滩水电站扩建工程地下厂房开挖后,围岩变形总体较小,塑性区分布有限,洞室群围岩稳定性良好。应力集中及塑性区比较集中的部位主要位于主厂房底部边墙与尾水管周围,该区域开挖时须加强支护跟进及监测工作。     

横缝对地下厂房岩锚吊车梁承载力的影响研究

某水电站地下厂房岩锚吊车梁横向裂缝问题十分突出,施工期已经产生了大量贯穿性裂缝,对其长期稳定运行存在安全隐患。根据地下厂房岩锚吊车梁设计施工实际情况,采用数值计算方法系统研究梁体在不同横向裂缝分布密度下的承载特性,分析吊车梁的变形以及受力特征。研究结果表明:横向裂缝的存在会导致梁体局部刚度降低、变形增大,在裂缝尖端附近存在一定程度的拉应力集中,梁体拉应力分布范围扩大,局部已超过容许拉应力值,而横向裂缝对梁体抗滑稳定安全系数影响有限。鉴于岩锚吊车梁需长期安全运行,对横向裂缝分布集中部位需进行加固处理。     

鲁地拉水电站地下厂房岩壁吊车梁设计

鲁地拉水电站工程地下厂房吊车梁采用岩壁吊车梁结构。设计时采用《地下厂房岩壁吊车梁设计规范(Q/CHECC 003-2008)》推荐方法对梁体受拉锚杆的截面积、锚固长度以及梁体的抗滑稳定等进行了详细的计算。此外还应用ANSYS程序,采用二维、三维非线性有限单元法,精细模拟了围岩、梁体、锚杆以及岩壁吊车梁与岩体的接触面,对岩壁吊车梁的受力特性进行了系统的计算分析。数值仿真分析结果表明采用接触面单元、锚杆单元,充分考虑了梁体与围岩之间的张开、接触、摩擦以及受拉锚杆与围岩的相互作用,较好地反映了岩壁吊车梁在各种工况下的工作性态及支护机理,对其他工程的岩壁吊车梁的稳定性分析、支护设计有较好的借鉴和指导作用。     

漫湾水电站二期工程地下厂房岩壁吊车梁设计

漫湾水电站二期工程地下厂房吊车梁采用岩壁吊车梁结构。设计采用刚体力系平衡法和有限无法进行计算，并借鉴了鲁布革等水电站岩壁吊车梁设计的成功经验。针对漫湾工程岩壁吊车梁地段地质条件较差的问题，设计中采用了混凝土置换等措施进行加强锚固。通过承载试验成果及一段时间的运行表明，岩壁吊车梁体形及锚固措施设计是合理的。     

引黄工程北干线平鲁地下泵房岩锚吊车梁设计

岩壁吊车梁是地下厂房中常用的一种水工结构,设计的重点在于其在吊车荷载等外力作用下的自身稳定计算分析。对万家寨引黄工程北干线平鲁地下泵站岩壁吊车梁的设计做了简明的论述．着重介绍了岩壁吊车梁的锚固设计。