过活断层倒虹吸地面压力管结构型式比较研究

以往对过活断层倒虹吸地面压力管道研究,往往只单独研究钢衬钢筋混凝土管和明钢管两种结构型式,具体哪种管型更为合适尚无比较。采用有限元方法,通过建立地面钢衬钢筋混凝土管和明钢管两种管道有限元模型,对比分析了两种管道型式过活断层倒虹吸在断层蠕滑变形、黏滑变形以及地震作用下的位移和应力。研究结果表明：(1)钢衬钢筋混凝土管和明钢管管线中布置多个波纹管伸缩节后,均能较好适应断层蠕滑变形;(2)两种管道结构位于主断层范围的波纹管伸缩节在断层黏滑变形作用下变形均在100 mm以上,设计难度大;(3)地震作用下,在主断层范围内的钢衬钢筋混凝土管虽然位移大,但地震引起的应力较小,而明钢管在固定支座处的受力情况明显恶化;(4)综合多种工况的计算结果,钢衬钢筋混凝土管的受力情况比明钢管更优秀,但明钢管具备运行期检修复位的条件,两种管道方案各有优劣,应根据工程具体需求合理选择管道结构型式。     

考虑摩擦接触特性的钢衬钢筋混凝土管道承载机理研究

采用库伦摩擦接触模型模拟钢衬与外包钢筋混凝土间摩擦接触特征,建立了李家峡水电站坝下游面钢衬钢筋混凝土管道结构模型,系统研究了内水压力作用下外包混凝土起裂荷载、裂缝扩展、管道变形、钢衬与钢筋应力分布特征等承载性能规律。结果表明:考虑钢衬与外包混凝土间的摩擦接触机制时,混凝土裂缝扩展规律与模型试验吻合更好,钢衬应力更为均匀,混凝土裂缝宽度普遍在0.3~0.4 mm,明显大于不考虑摩擦接触特性结果;随着钢衬与外包混凝土间摩擦系数的增加,管顶附近的变形不均匀程度逐渐增加,钢衬应力不均匀程度增加,不利于发挥钢衬的承载性能,但同时上半周裂缝处的钢筋应力峰值明显减小,应变不均匀程度减小,说明摩擦系数的增加有利于裂缝控制。     

钢衬钢筋混凝土地面管在依萨河二级水电站中的应用

依萨河二级水电站压力管道最大设计压力为９．９４ＭＰａ，末段长２８１．３１ｍ的特高压管段采用了钢衬钢筋混凝土地面管。通过计算分析、模型试验、结构设计和原型观测，摸清了钢衬和钢筋的联合受力特性、混凝土的开裂特征和结构整体安全度，从而得出了带有规律性的结论。     

钢衬钢筋混凝土压力管道计算和设计的特点

国内外大型水电工程都需要布置能宣泄大流量的，承受高水压的压力管道，水轮机和压力管道是很多综合水电工程最重要的主体工程之一。压力管道通常多为钢筋混凝土结构，内有承压的钢壳，外包钢筋混凝土保护层，以满足这类建筑物提出的安全和可靠性的高要求。     

钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝计算公式研究

分析了用现有计算公式计算钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝宽度的计算值与实测值的符合程度，建立了精确度较高的计算钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝宽度的半理论半经验公式。     

钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝宽度计算研究

 基于混凝土结构基本理论，结合大比尺结构模型试验，采用较合理的平均裂缝宽度计算模式和裂缝截面处钢筋应力计算方法，建立了新的钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝宽度计算方法。算例表明，此方法力学概念明确，使用方便，计算结果与实测值吻合。     

钢衬钢筋混凝土无梁岔管结构研究

钢材钢筋混凝土无梁岔管与无架钢岔管与其它梁式禽管相比，具有受力条件好、钢管较薄、施工方便等优点，是一种新的会管结构型式，特别适合于中高水头的中小型水电站．通过一个大比尺物理模型试验，对钢衬钢筋混凝土无梁岔管的承载机理和结构特性进行了深入的研究，取得了令人满意的结果．     

三峡电站钢衬钢筋混凝土压力管道可靠性分析

在总结三峡电站坝后钢衬钢筋混凝土压力管道现行设计方法的基础上,采用钢筋混凝土非线性随机有限元的方法对该管道进行了计算,求得了各种钢筋配置下的可靠指标并对管道的可靠性进行了分析.     

三峡电站钢衬钢筋混凝土压力管道可靠性分析

 在总结三峡电站坝后钢衬钢筋混凝土压力管道现行设计方法的基础上，采用钢筋混凝土非线性随机有限元的方法对该管道进行了计算，求得了各种钢筋配置下的可靠指标并对管道的可靠性进行了分析。     

半埋藏式钢衬钢筋混凝土压力管道钢筋应力计算

将半埋藏式钢衬钢筋混凝土压力管道简化成拱结构，利用结构力学方法求出结构内力，再用材料力学方法求出钢筋的应力σN；按受弯构件正截面承载力计算方法求得σM，由此得到钢筋的应力σM=σN＋σM。计算方法有一定可靠性。     

大比尺马蹄形钢衬钢筋混凝土压力管道试验研究

以三峡大坝背管压力管道为原型,按照1∶10进行几何缩尺,制作了内径达1.24 m的钢衬钢筋混凝土压力管道。使用新型内水压力施加方法,进行了模型试验,掌握了钢衬钢筋混凝土压力管道在内水压力作用下的工作机理。通过与同系列模型试验的比较,对钢衬钢筋混凝土压力管道模型试验有了进一步的认识。最后针对常规钢衬钢筋混凝土压力管道,参照相关领域研究成果,比较选择了符合试验结果的初裂荷载计算公式、裂缝间距最大缝宽计算公式以及管道强度设计公式,以供设计使用。     

限制下钢纤维自应力混凝土的长期变形试验研究

钢纤维自应力混凝土是具有较高抗拉强度的高性能混凝土,其中稳定的自应力水平是保证混凝土高性能及构件安全性的关键所在,钢纤维自应力混凝土必须具有长期稳定的膨胀变形性能。该文从影响钢纤维自应力混凝土试件膨胀变形的因素入手,在不同钢纤维类型和纤维体积率、不同自应力等级、不同配筋率条件下,分别对3 a龄期与5 a龄期钢纤维自应力混凝土试件的膨胀变形性能进行试验研究。结果表明,钢纤维自应力混凝土试件的长期变形值基本维持在试件90 d左右的变形值,能够保证结构长期使用下的自应力稳定性。在结构设计时,可参照试件90 d左右的变形值进行设计。     

锈蚀对钢筋混凝土结构的危害及防治研究

钢筋锈蚀后对钢筋混凝土结构所造成的后果是非常严重的。为了解钢筋锈蚀对结构的影响，通过试验的方法来寻求钢筋的锈胀规律以及锈蚀对钢筋与混凝土之间粘结力的影响规律。试验结果表明：潮湿、多盐的环境会促使钢筋锈蚀，较轻微的锈蚀不会造成保护层胀裂；当钢筋锈蚀到一定程度时，会引起保护层顺筋裂缝；钢筋在轻度锈蚀情况下，如果保护层未胀裂，则粘结力仍然较大，粘结力随着锈蚀率的增大而迅速减小。     

CC+CFRP约束对钢筋混凝土方柱力学性能的影响

为探究CC(Concrete Canvas,混凝土帆布)+CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic,碳纤维增强复合材料)约束对钢筋混凝土方柱力学性能的影响,设计了8组16个CC+CFRP联合加固的钢筋混凝土方柱轴心受压试验。分析了CFRP条带约束、全包约束和CFRP包裹层数对CC+CFRP联合加固柱破坏形态、承载力和延性的影响。研究结果表明:联合加固下CFRP的约束方式和包裹层数对钢筋混凝土方柱的力学性能有显著影响;在承载力提升方面,CFRP条带包裹要优于整体包裹,且CFRP包裹层数为2时的承载力提高幅度最大;在变形方面,CC的存在能够改善柱的破坏形态,提高试件的延性和变形能力。研究成果对于减轻内部钢筋腐蚀及提高混凝土结构的耐久性有一定参考价值。     

考虑横缝接触耦合坝体材料非线性下的拱坝损伤开裂分析

考虑拱坝横缝非线性接触在地震荷载下所呈现的张合特征,耦合坝体混凝土材料在地震动拉-压循环荷载作用下应力-应变呈现的非线性软化特征,综合研究了多因素影响下的高拱坝损伤开裂情况。研究结果表明:在施加超强地震荷载作用后,试验设计条件下张合效应最为突出的是拱坝中缝;同时随着地震峰值加速度的增大,坝体损伤加剧并导致横缝的张合出现一定的残余开度;在0. 6g地震峰值加速度工况下,坝体出现贯穿裂缝且主要位于拱坝的中上部。     

蟠龙抽水蓄能电站月牙肋钢岔管结构与水力特性研究

对蟠龙抽水蓄能电站的埋藏式月牙肋钢岔管结构特性和水力特性进行了系统研究。通过对不同主、支管直径方案下的管壁应力、用钢量、水头损失等分析计算,得到岔管结构的受力状态和水力流态规律。研究结果表明,在正常运行情况下,管径越小岔管结构受力越有利,可有效地降低钢岔管制作安装的难度,但管内流速增大导致水头损失增加,从而降低电站发电效率。因此,管径选择时应综合考虑结构要求和水力要求,做到安全、经济、合理。