预应力钢筋混凝土蜗壳的结构研究与应用

高坝洲水电站由于设计水头较高，设计单位建设采用预应力钢筋混凝土蜗壳。为此,进行了预应力钢筋钢筋混凝土蜗壳常规分析计算和三维有限元分析计算，并进行了预应力蜗壳三信仿真材料结构模型试验研究。与此同时，还进行了预应力锚索压缩式内锚结构仿真试验研究。两项试验研究成果，均已用于高坝洲水电站建设之中，葛洲坝集团公司清江施工局负责预应力钢筋混凝土蜗壳的施工，各项技术指标均满足设计要求，并达到优良标准。     

凤凰谷水电站钢筋混凝土蜗壳设计

钢筋混凝土蜗壳适用于低水头的河床式水电站,电站厂房结构比较复杂.以凤凰谷水电站为例,介绍钢筋混凝土蜗壳的设计.目前国内通常采用ABAQUS、ANSYS等有限元分析工具对混凝土蜗壳进行有限元弹性分析,而对于混凝土开裂范围、混凝土裂缝宽度和结构位移等内容,则可以采用非线性分析.     

小型水电站钢筋混凝土蜗壳内力计算：板,壳系数表法

钢筋混凝土蜗壳由顶板和边墙组成。顶板是一块螺旋形板,内边支承在水轮机座环上,外边连接边墙。图1是钢筋混凝土蜗壳的横剖面和平面图。钢筋混凝上蜗壳体形复杂,整体性强,宜用三维有限元法计算其整体应力。但在小型水电站设计中因条件所限还不能广泛采用。目前,计算小型水电站钢筋混凝土蜗壳内力的常用方法是Γ形框架法和板、梁混合法。Γ形框架法把蜗壳计算作为平面问题,与实际情况出入较大。板、梁混合法把蜗壳顶板作为内缘铰支、外缘固结的环形板,把     

水电站钢蜗壳与钢筋混凝土联合承载结构试验研究

本文通过两个大比例尺仿真材料蜗壳整体结构模型试验成果，介绍了在内水压力作用下有、无垫层时钢蜗壳与钢筋混凝土联合承载的工作情况和破坏机理。对比了两种条件下各层材料的应力值和承载比，分析了垫层的作用和效果。采用中间成果，龙羊峡水电站４＾＃机蜗壳钨裹了聚胺脂软木，已安全运行了３年。     

高坝洲水电站混凝土蜗壳预应力锚索施工

高坝洲水电站混凝土蜗壳采用预应力锚索加固，这在国内尚属首例，其预应力锚索包括水平环向锚索和垂直竖向锚索。水平环向锚索的管道定位支架结构科学、可靠，垂直竖向锚索的压缩式内氏段楔形体成功解决了内锚头长度受限制的应用问题。实践证明，水轮机混凝土蜗壳采用预应锚索加固可以节省投资，加快施工进度。     

高坝洲水电站水轮机蜗壳竖向预应力锚索仿真试验

高坝洲水电站水轮机钢筋混凝土蜗壳竖向预应力错索，是国内水电工程首次采用的压缩式内锚结构。通过６组计１８束不同方案的压缩式内锚锚索１：１仿真拉锚试验，获得了大量有价值的资料，为设计和现场施工提供了可靠体依据。本文较为详细地介绍了试验情况，并对试验成果作了初步分析。     

水工钢筋混凝土和部分预应力混凝土构件裂缝宽度计算方法

本文在分析总结国内研究成果的基础上，根据水工钢筋混凝土及部分预应力混凝土构件截面尺寸大，配筋率偏低的特点，建议了裂缝截面纵向受拉钢筋有效影响区的取值方法，提出了考虑受拉钢筋有效配筋率和混凝土保护层厚度的影响的裂缝度计算理论模式简化公式和数理统计公式，本文公式形式简单，应用方便，与大量试验资料符合良好。     

大型金属蜗壳的安装与焊接

岩滩水电站金属蜗壳的安装与焊接,是目前我国最大的金属蜗壳安装焊接工程,本文将就蜗壳安装焊接中的问题作一介绍。一、主要技术数据岩滩电站蜗壳由62u钢板制成,总重354.6吨.由31节组成.其中1~22节为圆形断面,23~31节为椭圆形断面.壁厚25~40毫米.     

大型机组蜗壳不同埋设方式的结构开裂分析

三峡电站水轮机组蜗壳采用保压、垫层、直埋3种埋设方式,其中左岸保压方案机组已安全稳定运行,直埋方案为国内首次应用于大型机组。为比较不同埋设方式下的结构开裂及位移等情况,并为垫层方案尤其是直埋方案机组提供借鉴,对蜗壳3种不同埋设方式下的蜗壳流道及外围钢筋混凝土结构进行开裂分析,研究裂缝分布、钢衬钢筋应力、结构位移等问题。计算结果表明：混凝土开裂范围和结构上抬位移均以直埋方案最大,保压方案最小;垫层方案和保压方案差别较小,可以成功运用于三峡机组,而直埋方案只要采取有效的结构加强措施,也能达到安全稳定运行的要求。     

大型水电站蜗壳结构优化研究

针对溪洛渡水电站蜗壳埋设方式研究中的水泵房墙体贯穿性裂缝问题,采用钢筋混凝土非线性有限元方法进行优化研究。研究结果表明,对于垫层敷设至135°方案,局部增加钢筋或增加墙体厚度均不能阻止贯穿性裂缝的产生,在未采取其他工程措施的条件下,垫层应至少敷设至180°断面。水泵房墙体加厚前后的裂缝分布以及应力状态表明,对于蜗壳这种有限裂要求的大型复杂水工结构,在进行线弹性设计配筋的基础上,还应该进行钢筋混凝土开裂非线性仿真分析,即在考虑混凝土的非线性本构关系、钢筋与混凝土的相互作用关系、混凝土裂缝扩展过程等的基础上,才能设计出既满足机组安全稳定运行要求又经济合理的蜗壳结构。     

预应力混凝土蜗壳三维仿真材料结构模型试验研究

采用三维仿真材料结构模型试验，研究了高坝洲水电站预应力混凝土蜗壳在预应力、竖向荷载、内水压力及温度荷载作用下的应力分布情况，论证了在混凝土蜗壳这一结构复杂，限裂要求高的建筑结构中采用预应力先进技术的必要性、可行性和优越性。     

预应力混凝土蜗壳三维有限元结构分析

采用三维有限元法对预应力混凝土蜗壳进行结构分析，以清江高坝洲水电站为例，表明对蜗壳施工预应力后，能够减少蜗壳内部的拉应力，调整蜗壳的应力分布。     

预应力混凝土蜗壳三维仿真材料结构模型试验研究

采用三维仿真材料结构模型试验,研究了高坝洲水电站预应力混凝土蜗壳在预应力、竖向荷载、内水压力及温度荷载作用下的应力分布情况,论证了在混凝土蜗壳这一结构复杂、限裂要求高的建筑构件中采用预应力先进技术的必要性、可行性和优越性。     

大型水轮机金属蜗壳结构形式的研究与应用

综述了国内外水轮机金属蜗壳结构形式的研究与应用现状,介绍了几种常用蜗壳结构形式的优缺点,总结了前苏联蜗壳结构形式的研究与发展情况,并论述了三峡水电站充水保压蜗壳关键技术研究与应用情况,为我国在建和拟建的高水头大容量水电站蜗壳结构形式的选择和设计提供了技术支持。     

水电站预应力混凝土蜗壳锚索布置方案研究

以水头较高的某大型水电站混凝土蜗壳为例,通过三维有限元计算,分析了蜗壳混凝土各向高拉应力区的分布范围,并根据高拉应力区的受力特征和分布范围,初拟了4种预应力锚索布置方案。综合比较4种锚索布置方案的加固效果后,提出了在侧墙与顶底板连接处满足限裂防渗要求并在左侧墙外侧跨中满足抗裂要求的预应力锚索布置方案。与已建水电站预应力混凝土蜗壳相比,该方案取消了水平向Ｕ形曲线预应力锚索,缩小了侧墙竖向预应力锚索的布置范围,在蜗壳进口段顶板和底板靠近流道位置增设了径向预应力锚索,可为后续类似工程的锚索布置提供有益的参考和借鉴。     

大型水电站水轮机金属蜗壳的超声波探伤

本文以在建已运行广西天生桥Ｉ级及云南漫湾两大百万千瓦级水电站的探伤实践为基础，论述由进口高强度调质钢现场施工组焊的大型水电站水轮机金属蜗壳的超声波探伤方法，提出了提高ＵＴ检验准确性的具体措施，探讨了使用ＵＴ方法的优越性。