水电站明钢管强度设计的应力分类法研究

为适应我国在压力钢管的管材、焊接和加工安装等方面的显著进步,以及与国际规范和工程经验相接轨的现实需求,文中系统研究了国内外明钢管强度设计普遍采用的应力分类法:从承载特性和力学机制角度阐明了明钢管结构计算模型与控制断面选取的依据,对比分析了国内外规范控制断面应力计算方法的异同,依据失效机理和控制断面应力构成提出了控制断面各部位管道应力分类的科学方法,推荐了各分类应力相应的安全度设置水平。研究表明:国内外规范的控制断面选取有差别,而应力计算方法基本相同;支承环近旁管壁边缘断面可不选为明钢管设计的控制断面;管道用钢量主要取决于跨中断面整体膜应力的允许值;采用本文推荐的应力分类和安全度设置水平,在满足强度安全要求下可有效地节省管道用钢量。     

基于蒙特卡洛方法的压力钢管水锤风险分析

水电工程中压力钢管的结构安全对整个电站的安全运行有着重要的影响,而水锤对管道的安全性影响非常大,因而以特吾勒水电站回填式压力钢管为例,建立了计算水锤压力风险的功能函数,利用蒙特卡洛方法计算了考虑和不考虑轴向应力两种情况下的水锤压力风险值,并具体计算分析了各随机变量对综合风险的影响,结果表明利用第四强度理论计算水锤压力风险更加符合实际,为压力钢管的设计提供了依据。更多还原     

大坝安全定期检查时的结构可靠度分析

结构可靠度理论经过四十余年的研究发展,业已进入实用阶段.该理论把影响结构安全的诸因素当作随机变量,以统计资料为基础结合工程经验确定变量的数字特征,以可靠指标或失效概率作为度量结构安全程度的客观的统一标准.基于可靠度理论的工程结构概率极限状态设计法已成为当前国内外工程结构设计方法的发展趋势.国内各工程结构领域以可靠度理论为基础编制的各类工程结构可靠度设计统一标准已基本完成,水利水电行业的《水利水     

地震动和结构参数双重随机的重力坝抗滑稳定可靠度分析

地震动和坝体结构参数的随机性均对重力坝抗滑稳定可靠度有重要影响。首先建立了重力坝建基面抗滑稳定极限状态方程,将坝体水平和竖向惯性力随机过程的最大值作为随机变量,根据随机过程参数获得此随机变量的均值和方差,实现了将地震荷载和结构参数双重随机性问题统一到随机变量模式下;然后采用JC法分析了某实际工程重力坝建基面抗滑稳定可靠度,并结合地震发生的概率分析了该重力坝抗滑稳定的失效概率;最后采用正交试验法分析了各结构随机参数对可靠度和失效概率的敏感性。结果表明：本文提出将随机过程最大值作为随机变量的方法可以用于地震动和结构参数双重随机情况下的重力坝抗滑稳定可靠度分析;实例工程混凝土重力坝沿建基面抗滑稳定可靠指标为4.23,失效概率为0.001 17%;坝体材料密度、地基泊松比以及建基面黏聚力系数和摩擦系数对可靠度计算结果影响较为显著。     

水电站压力钢管水锤压力的统计特征研究

针对我国电力行业标准SD144-85《水电站压力钢管设计规范》按结构可靠度理论进行修编的需要,对水电站压力钢管水锤压力的统计特征进行了研究。根据已搜集到的国内外部分水电站压力钢管水锤压力的实测资料,利用数理统计学中的假设检验方法进行了统计分析,求得了水锤压力的最优概率分布函数及其统计参数,证明水锤压力的概率分布可用极值Ⅰ型来拟合。这一研究成果不仅为水电站压力钢管的可靠度分析提供了必不可少的基础资料,而且对已建压力钢管的可靠度鉴定与评估也具有重要的实用价值。同时还通过水电站明管可靠度分析的实例,探讨了水锤压力对水电站压力钢管可靠度的影响,得出了对水电站压力钢管设计有重要参考价值的若干结论。     

雨水管道水力设计的可靠性计算

雨水管道水力设计中，由于各水力因子的不确定性，管道的过水能力是一随机变量。文中分析了各水力因子的不确定性，并通过一次二阶矩法求过水能力的统计参数，给出了过水能力的均值、变差系数的计算式以及管道水力设计可靠度的计算式和计算方法。算例表明，现行的水力计算方法，水力设计的可靠度较低。     

钢衬钢筋混凝土管道裂缝控制标准可靠度分析

针对水电站钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝控制标准可靠度研究尚不充分的情况,将蒙特卡洛法与董哲仁法裂缝宽度计算公式相结合,建立了一种新的可靠度计算方法。结合工程实例及模型试验参数,对我国现行钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝控制标准的可靠度指标进行了计算,并分析了主要的影响因素。研究表明:目前我国钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝控制标准的安全度设置水平整体略低,但处于允许范围内;裂缝宽度限值、保护层厚度以及有效配筋率等对裂缝控制标准的可靠度水平影响均较为显著。     

罗家店水电站压力明管的计算与应力分析

水电站的机组一般需要一条引水管道供给两台或多台以上机组进行发电,压力钢管上要设置明钢管,明钢管在整个水电站设计中占有很重要的地位,也是结构和应力计算中尤为复杂的构件。从一定意义上来讲,明钢管的设计直接关系到电站运行的安全。电站为了增加发电效益,通常获得比较高的水头,这样使得压力管道的水锤压力有所增加,压力钢管的实际荷载...     

钢衬钢筋混凝土管裂缝控制模糊可靠度分析

鉴于对水电站钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝控制标准可靠度的研究尚不充分的条件下,将董哲仁公式与国茂华公式相结合,并引入基于模糊示性函数的Monte Carlo法,建立一种新可靠度计算方法。根据现有工程实例和试验模型数据,对我国现行钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝控制标准的模糊可靠度指标进行计算,并分析影响模糊可靠度的主要影响因素。研究表明:钢衬厚度、保护层厚度和有效配筋率对裂缝控制标准模糊可靠度指标影响显著,整体安全度水平适中;从安全度设置水平角度出发,压力管道裂缝控制限值建议从0.3 mm扩大至0.5 mm。     

压力钢管可靠度分析方法探讨

考虑荷载的随机性及管壁材料的统计特性 ,从概率角度出发 ,利用改进的一次二阶矩法 ,对水平放置的压力明钢管跨中截面的强度可靠度作了初步探讨 .结果表明 ,安全系数法偏于保守 ,采用结构可靠度分析方法进行设计更为合理     

压力钢管运行安全监测系统初步设计

水电厂压力钢管运行安全的问题不可忽视。针对目前压力钢管安全监测系统技术不够完善的情况,设计了一种全新的压力钢管实时安全监测系统。分析了当前压力钢管安全监测现状及其存在的问题,明确压力钢管监测系统的设计原则。提出了基于有线局域网和基于无线网络所构建的2种监测系统结构,并图示其相应系统的组成。从系统的工作原理、功能模块、程序设计方案等方面予以分析,详细介绍了测点布置的选取方法,对压力钢管与伸缩节之间振动响应的传递函数关系作了简要分析,为水电厂压力钢管安全监测工作提供参考。     

水电站压力钢管的安全度设置水平

针对电力行业标准DL/T5141-2001《水电站压力钢管设计规范》修订中为水电站压力钢管设计选择适宜安全度设置水平的需要,广泛收集了国内外水电站压力钢管和压力容器方面的设计规范和相关文献资料,对国内外水电站压力钢管和压力容器设计规范的设计方法和安全度设置水平进行了分析与比较。结果表明,我国规范DL/T5141-2001的安全度设置水平是基本合适的,但明管相应于屈服强度及抗拉强度的安全系数明显偏高;埋管相应于抗拉强度的安全系数则偏低一些。针对明管、地下埋管和坝内埋管的受力特点以及破坏后果,提出了规范修订稿各种管型安全度设置水平的建议方案,供规范修订组选用和参考。     

PFMA在混凝土面板堆石坝安全监测优化布置中的应用

随着大坝风险管理理念的发展,潜在破坏模式分析（PFMA）方法得到了广泛应用。基于传统工程安全理念的大坝安全监测设计对隐患缺乏针对性,将破坏模式分析与大坝安全监测相结合可以提高监测的有效性和针对性。研究了混凝土面板堆石坝的结构特点和常见病害,应用潜在破坏模式分析方法提出了混凝土面板堆石坝的可能破坏模式,分析了各破坏模式的可监测项目及重点部位。利用破坏模式分析方法,对某混凝土面板堆石坝的监测系统提出了改进措施。研究结果表明,基于潜在破坏模式分析的大坝安全监测具有较强的针对性,可提高监测效率和可靠性。     

基于概率—模糊—区间混合模型和改进分枝限界法的重力坝可靠性分析方法

借助传统概率模型评估重力坝服役安全需明确参数的概率分布,而非概率区间模型所得结论难以准确度量重力坝服役可靠程度,因此,本文提出了基于概率-模糊-区间混合模型和改进分枝限界法的重力坝可靠性分析方法。基于原型、室内试验成果与安全监测资料,结合参数时变模型和区间反演分析方法,建立综合考虑随机变量、模糊变量和区间变量的重力坝可靠性分析混合模型;利用信息熵法和Karush-Kuhn-Tucker(KKT)最优化条件解耦混合模型,通过基于当量正态化法的验算点法(JC法)计算可靠指标;对传统分枝限界法加以改进搜索主要失效模式,采用Ditlevsen窄界限法计算体系可靠度,综合评估重力坝整体服役安全。工程实例分析表明,本文方法可求解多种不确定因素共存的重力坝可靠性分析问题,适用范围较广;计算结果仍为概率可靠指标,表明在符合重力坝运行规律的前提下所选定坝段存在滑动失稳的可能性,与大坝的实际服役情况相吻合。此外,建立的可靠性分析混合模型,经一定的改进和拓展后,亦可用于其他结构工程的可靠性分析。     

深圳抽水蓄能电站厂房洞室群优选渗控方案分析

利用求解有自由面渗流场改进的节点虚流量全域迭代法，结合精确的排水孔模拟技术，对深圳抽水蓄能电站运行期地下引水管线区及厂房洞室群围岩区三维渗流场进行了有限元仿真分析，着重研究了优选方案中高压岔管开裂时引水支管区域防渗排水系统的渗流特性．研究表明，该区域设置封闭性防渗帷幕加排水孔幕组合防渗体系，能有效控制高压引水管开裂时的高压渗水，改善该区岩体渗透比降分布，保证了下游厂房运行期的安全．