黃魚塘水電站鋼筋混凝土岔管結(jié)構(gòu)分析及設(shè)計研究.pdf

1、鋼筋混凝土岔管是水電站地下工程的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，由于其結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，受力狀況不明確，其結(jié)構(gòu)設(shè)計歷來為人們所重視。特別是近年來，隨著高水頭、深埋藏的大型水電站的興建，鋼筋混凝土岔管結(jié)構(gòu)的規(guī)模越來越大，它的重要性更為突出，從而把鋼筋混凝土岔管結(jié)構(gòu)的科研、設(shè)計、施工技術(shù)水平推向了一個嶄新的階段。 近年來，由于岔管結(jié)構(gòu)PD值大，若采用地下埋藏式鋼岔管，需要的鋼襯一般較厚，使得鋼岔管焊接工藝復(fù)雜、施工困難；處于高地下水的地質(zhì)條件時，鋼襯還容易失

2、穩(wěn)破壞。因而，在地形和地質(zhì)條件允許的情況下，應(yīng)盡量采用地下鋼筋混凝土岔管，以充分利用圍巖來承擔(dān)內(nèi)水壓力，減薄襯砌厚度，達(dá)到結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟合理的目的。同鋼岔管比較，鋼筋混凝土岔管有著節(jié)省鋼材、降低工程造價、簡化施工工序、加快工程進度、保證工程質(zhì)量的顯著優(yōu)點。 鋼筋混凝土岔管的應(yīng)力分析直接關(guān)系到管道自身和與其相連的機器、設(shè)備、土建結(jié)構(gòu)的安全。通過計算，給出鋼筋混凝土岔管結(jié)構(gòu)及圍巖在襯砌開挖、承受內(nèi)水壓力、外水壓力等荷載情況下產(chǎn)生的應(yīng)

3、力和變形，向人們揭示圍巖承擔(dān)內(nèi)水壓力與初始地應(yīng)力場的關(guān)系，并證明圍巖具有很強的承擔(dān)內(nèi)水壓力的能力，只要巖石條件較好，圍巖覆蓋厚度足夠，采用鋼筋混凝土岔管是安全可行的。 岔管設(shè)計的重點部位是岔襠處以及主管向支管轉(zhuǎn)折處的應(yīng)力高度集中區(qū)，該處的主拉應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了混凝土材料的設(shè)計抗拉強度。主管和支管段襯砌環(huán)向應(yīng)力也都大于混凝土的設(shè)計抗拉強度，襯砌將開裂，必須按照有關(guān)規(guī)范配置相應(yīng)的鋼筋，以確保引水岔管結(jié)構(gòu)安全。從岔管的埋置深度方面進行綜合

4、考慮，避免圍巖水力劈裂的產(chǎn)生。無論是內(nèi)壓工況還是外壓工況，都需要圍巖參與承載。圍巖的承載作用對于襯砌結(jié)構(gòu)的安全具有重要影響，因此將錨桿在圍巖外面預(yù)留一定長度，并將其與襯砌內(nèi)的鋼筋焊接在一起。此外，還應(yīng)加強岔管處圍巖的固結(jié)灌漿及回填灌漿等工程措施，以保證圍巖與襯砌的整體性，提高圍巖承載能力。 本文敘述了水電站鋼筋混凝土岔管發(fā)展概況，提出了鋼筋混凝土岔管結(jié)構(gòu)分析的有限元模型，總結(jié)了現(xiàn)行鋼筋混凝土岔管結(jié)構(gòu)計算的方法，給出了鋼筋混凝土岔