水电站充水保压蜗壳接触行为及座环受力研究

为研究充水保压蜗壳进口结构连接形式对钢蜗壳-混凝土接触面传力和座环受力的影响,结合国内某巨型水电站,基于ABAQUS平台进行了三维有限元仿真分析。结果表明：保压间隙最早闭合的区域出现在蜗壳进口断面外侧、45°断面外侧以及270°断面内侧,达到保压水头后,未闭合的区域与最早闭合的区域在空间上正好相对;进口结构连接形式对保压间隙的闭合时机存在显著影响,伸缩节过缝时设置止推环以及蜗壳-钢管直接连接都能有效延迟保压间隙的提前闭合时机,三维仿真分析时不能忽略进口结构连接形式这一关键因素。与垫层蜗壳相比,充水保压蜗壳座环的受力状态同样值得重视,伸缩节过缝时设置止推环以及蜗壳-钢管直接连接都能显著改善保压蜗壳座环水平面内的受力状态。     

埋藏式月牙肋岔管结构特性研究

某抽水蓄能电站采用埋藏式月牙肋岔管,岔管HD值3 500m2,且围岩条件较差.采用作者自行开发的月牙肋岔管体形设计程序(CrbpCAD)和商用ANSYS软件,考虑岔管与围岩联合承载,采用三维有限元方法讨论了岔管布置形式、分岔角、围岩单位弹性抗力系数、缝隙值、主管直径等因素对岔管结构设计的影响.研究认为,对称布置、较大的分岔角、减小管径对岔管结构有利,围岩条件越好、缝隙值越小对围岩与岔管联合承载越有利,然而分岔角增大、管径减小会增大能量损失,应通过经济技术比较确定合适的分岔角和管径.     

《水电站》课程多媒体软件设计

论述了水电站课程多媒体教学软件的设计思想、制作方法和功能 .软件内容包括 :绪论、水力机械、水电站输水系统、水电站厂房、思考题和试题库五部分 .软件用于水电站课程的课堂教学或课外自学 ,有效解决了《水电站》课程学时少、内容多的矛盾 .提高了教学效果和学生的学习兴趣与积极性 ,可代替部分实习内容     

大跨度倒虹吸管桥结构抗震性能

建立了考虑支座、伸缩节等细部构件的大跨度倒虹吸管桥有限元模型,采用有限单元法对管桥结构的抗震性能进行了研究,分析了支座、伸缩节、管内水体质量对结构动力响应的影响。计算结果表明:大跨度拱桥结构对地震波有明显放大作用,放大系数约为2～5;钢管采用单向滑动支座,约束了钢管横向位移,伸缩节变形和支座滑移量均在10 mm以内,对结构抗震有利,但支座在横向将承受较大的反力,给支座设计带来困难;由于伸缩节和滑动支座的设置,钢管在地震作用下近似刚体运动,钢管应力增幅较小,但支承环将产生较明显的弯曲应力,是抗震中的一个薄弱环节;大直径输水钢管管内水体质量巨大,会增大结构的动力响应,计算中应予以考虑。     

水轮机蜗壳不同埋设方式的座环受力特性研究

基于接触非线性理论,考虑蜗壳与垫层及外围混凝土的接触滑移,对三种典型埋设方式的蜗壳结构进行三维有限元仿真分析,主要研究座环结构的受力特性.计算结果表明,不同埋设方式下各构件承担的扭转力比例不同,钢管承担的扭转力比例在保压方案下最大,座环承担的扭转力比例在垫层方案下最大,混凝土承担的扭转力比例在直埋方案下最大.软垫层和预...     

球形岔管与月牙肋岔管结构比较分析

结合某高水头水电站工程实例,采用AN SY S软件对球形岔管和月牙肋岔管进行了三维有限元计算,并对两种岔管型式进行比较。结果表明,月牙肋岔管优于球形岔管方案,结构紧凑可靠、制造和施工工艺简便、选材灵活、造价低、应用广泛。     

承插搭接焊埋地钢管接头结构特性研究与应用

为了研究轴向荷载下承插搭接焊钢管接头的应力分布规律和应力集中现象,根据焊接类型和角焊缝型式的不同组合,采用有限元软件ANSYS建立了9种接头计算模型,开展应力分析工作。分析结果显示,轴向荷载作用下,凸角焊缝虽增加了焊材用量和焊接工作量,但结构受力最好,平角次之,凹角焊缝虽节省焊材,但结构受力最差。研究表明,相同荷载作用下,内外双焊接头应力最小,可利用搭接区钢材分担受力,但焊接工作量最大;外焊接头整体应力分布较为均匀,但焊接在管外留槽施工,较为不便;内焊接头处管壁应力分布不均匀,内焊缝和承口扩径段管壁应力最高,但焊接可以在管内施工,较为方便,可以优先考虑使用。     

软垫层坝内钢管弹塑性工作原理研究

通过两个模型的试验研究．论证了坝内钢管进人弹塑性状态工作的设想和方法．它对于充分发挥钢管作用．提高坝体混凝土的抗裂安全度，解决大直径、高水头坝内钢管制造安装工艺上的困难，具有较大的现实意义．     

二滩水电站钢蜗壳与外围钢筋混凝土联合受力三维仿真材料模型试验研究

本文介绍二滩水电站钢蜗壳与外围钢筋混凝土联合受力三维仿真材料模型试验研究结果，结果表明：大型水电站采用保压浇筑钢蜗壳外围混凝土的方法是可行的，它可以充分发挥钢蜗壳自身承担内水压力的能力，减轻内水压力对外围钢筋混凝土的作用     

隧洞开挖过程中围岩安全系数演化特征与支护时机选择方法研究

通过数值模拟,提出一种确定初次支护施作时机的新方法。引入点安全系数评价监测断面开挖边界各点的稳定性,定义所有监测点的点安全系数的几何平均值为整体安全系数,用以评价该断面的整体稳定性,避免选择少数监测点带来的结果特异性。建立围岩整体安全系数与监测断面相对掌子面距离之间的对应关系,一旦围岩整体安全系数降低至允许值,则认为围岩稳定性进入临界状态,对应的相对掌子面位置即为推荐初期支护的施作位置。通过这一方法,可针对某一典型断面,快速确定其初期支护的施作时机,在施工中做到及时反馈。同时,结合不同岩性和地应力条件方案的计算结果,表明了所提出的支护时机选择方法具有较好的规律性,以期为实际工程提供参考。