墨脫水電站雙鋼襯鋼筋混凝土壓力管道分析研究.pdf

1、本文系統(tǒng)介紹了壓力管道的發(fā)展?fàn)顩r，總結(jié)了鋼襯鋼筋混凝土壓力管道設(shè)計(jì)研究成果和突出的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)。隨著西部大開發(fā)及“西電東送”發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)，我國(guó)將興建一批巨型或大型水電站。其中有一部分是超高水頭的電站，如雅魯藏布江上的墨脫水電站，其毛水頭就達(dá)2421m。如果采用鋼襯鋼筋混凝土壓力管道，管徑3m左右，在考慮安全系數(shù)2.0的情況下，單層鋼襯的厚度約240mm，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了目前的鋼板的制作工藝水平。針對(duì)雅魯藏布江上的墨脫水電站，本文提出了雙鋼襯鋼

2、筋混凝土壓力管道的結(jié)構(gòu)型式，即內(nèi)外二層鋼襯，中間加鋼筋混凝土。中間的鋼筋可代替一部分鋼板，這樣每層鋼襯厚度均不超過目前鋼板的生產(chǎn)水平。論文著重探討了壓力管道的力學(xué)特征和破壞機(jī)理，主要包括： 1．根據(jù)鋼襯鋼筋混凝土壓力管道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和研究成果，在其結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)和數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，提出雙鋼襯鋼筋混凝土壓力管道合理的結(jié)構(gòu)計(jì)算模型； 2．建立墨脫水電站直管、凸彎管和凹彎管的計(jì)算模型。分別進(jìn)行三維非線性有限元分析，研究在不同中心水

3、壓力作用下，各層鋼材的應(yīng)力水平、變形，混凝土的應(yīng)力水平及變形和整個(gè)混凝土裂縫的發(fā)展情況； 3．結(jié)合墨脫水電站壓力管道，分析研究管道內(nèi)混凝土不同彈性模量對(duì)各層鋼材應(yīng)力水平的影響。研究凸彎段由于管道方向而產(chǎn)生的巨大不平衡水壓力，做錨筋的配筋計(jì)算； 4．提出具有整體安全系數(shù)為2．0的墨脫水電站壓力管道的設(shè)計(jì)方案和計(jì)算方案。 研究方法主要是根據(jù)單鋼襯鋼筋混凝土壓力管道設(shè)計(jì)原則、研究成果，結(jié)合結(jié)構(gòu)模型實(shí)驗(yàn)成果和非線性分析理