重复荷载作用对完全联合承载蜗壳结构的影响研究

完全联合承载蜗壳(又称直埋式蜗壳)具有明显的优势,但在我国工程中应用很少,其中重复加载下蜗壳外围混凝土材料强度退化是此结构设计中最为关心的问题之一。运用ABAQUS程序对三峡水电站完全联合承载蜗壳结构进行了非线性有限元计算,通过计算重复荷载作用下的损伤累积,得到了重复荷载作用后混凝土损伤的发展情况、钢材的应力以及结构位移的变化规律。结果表明:在重复荷载作用下,钢蜗壳和外围混凝土中的钢筋应力可以满足材料抗力的要求,混凝土最大裂缝宽度一般不超过0.25 mm,能够满足规范的限裂要求。     

水电站金属蜗壳的几何计算与应用

采用球族包络面的方法推导出蜗壳曲面方程，将方程应用于计算蜗壳的外形曲线，剖面形状，表面面及开，并与工程实例的相应值进行比较和分析。     

蜗壳外围混凝土应力分析的简化方法

对水电站蜗壳外围混凝土应力分析进行了评述,提出联合承载结构形式的蜗壳外围混凝土应力分析的简化计算方法,并结合实际算例说明简化计算方法的应用情况,其计算结果与有限分析成果十分接近,能够满足实际工程的需要。     

混凝土受拉软化特性对完全联合承载蜗壳非线性有限元分析的影响研究

完全联合承载蜗壳是一种为解决高HD值蜗壳结构钢衬厚度过大并保证其整体安全性的结构形式,但在我国工程中应用很少.三峡电站完全联合承载蜗壳由于结构尺寸大、HD值高,其工作机理复杂,结构分析难度较大.运用ABAQUS程序对该蜗壳结构进行了非线性有限元分析,比较在不同的混凝土材料软化特性曲线方案下的混凝土结构损伤情况及钢衬和钢筋应力,为结构三维非线性计算采用何种软化曲线计算以及钢筋的合理化配置提供依据.     

垫层蜗壳钢衬-混凝土结构接触数值仿真分析

为研究水电站垫层蜗壳结构中钢衬-混凝土之间的接触特性对整体结构的影响,采用考虑滑移摩擦的面面接触模型及传统共结点模型分别对垫层蜗壳结构进行计算,将两种模型计算结果与水电站实际测试数据进行对比。结果表明,采用考虑滑移摩擦的面面接触模型计算得到钢蜗壳及外围混凝土的应力分布及变形情况较均匀,有效的解决了常规共结点模型中垫层末端处应力集中和变形较大的问题,也更加符合实际测验数据。同时,计算出的混凝土承载比相对较小,能真实的反映钢衬和混凝土之间内水压力比例,也能更加准确的判定整体结构的稳定性。由此可知,垫层蜗壳结构采用考虑滑移摩擦接触的面面模型可以更加合理的模拟钢蜗壳及外围混凝土实际的接触特性及真实传力特征,可为垫层蜗壳结构设计与刚强度分析提供一定的参考。     

垫层蜗壳三维非线性有限元分析

结合某水电站,建立垫层蜗壳三维有限元整体模型,采用ANSYS有限元软件对三维模型进行钢筋混凝土非线性计算,确定有限元计算中利用线弹性计算的拉应力配筋的合理性。并根据钢筋混凝土非线性计算的结果对裂缝宽度进行验算。考虑混凝土开裂的三维非线性有限元计算结果表明设计提出的蜗壳厚度和按线性计算得到的配筋,在结构自重、设备重量及内水压力作用下,其应力均低于钢材的允许应力。通过不同工况下不同垫层厚度的计算对比分析,可以初步认定管道外包混凝土最大裂缝宽度是垫层最小厚度取值的控制因素,根据此控制因素,可初步选定垫层的最优厚度取为3cm。设计采用的蜗壳外包混凝土厚度和机墩尺寸具有足够的刚度,可以满足机组运行稳定的要求。     

当前混流式机组水电站厂房结构振

随着水电工程建设的高速发展，现代水轮发电机的容量和尺寸日趋增大，比转速也相应提高，普遍出现在水电站厂房某些工作区域内振动过大的现象，并不同程度地引起厂房甚至是大坝的强烈振动。其中以岩滩、五强溪等水电站厂房振动最为显著。另外，又对厂房结构的自振特性、动力响应分析、振动振源的研究现状进行了总结。     

水电站调压井型式比选研究

对于较大流量低中水头长距离引水隧洞的水电站,比简单圆筒式调压井低,而双室式调压井的水室容积很大,工程量较大,通常选用阻抗式调压井型式。     

水电站金属蜗壳的几何计算与应用

采用球族包络面的方法推导出蜗壳曲面方程，将方程应用于计算蜗壳的外形曲线、剖面形状、表面面积及展开，并与工程实例的相应值进行比较和分析。     

蜗壳结构模型试验数据后处理程序

开发了一个蜗壳结构模型试验数据后处理的软件，能对试验采集的大量信息进行快速的分析处理，并即时显示蜗壳模型各量测断面的环向应力图及整个模型水轮机安装高程水平断面上的蜗向应力图。程序采用面向对象的Microsoft Visual Basic 6.0语言，在Windows XP平台上进行开发。通过具体的算例应用，表明程序的界面友好，操作方便，出图结果合理美观，可以大大提高工作效率。     

紫坪铺水利枢纽引水系统取消厂前伸缩节研究

结合紫坪铺水利枢纽工程的实际情况，采用三维有限元方法对该工程发电引水系统取消伸缩节的可行性进行了研究。计算结果表明，主厂房上游永久分缝处以一段垫层管代替常规伸缩节，结构位移和应力完全可以满足使用要求，从而达到了取消伸缩节、节省工程投资的目的。     

灯泡贯流式机组水电站流道结构研究及应用

根据国内外灯泡贯流式水电站的发展概况,采用理论分析、结构计算及数值模拟的方法对灯泡贯流式电站进行分析计算,通过仿真计算得出流道各段断面抗拉、抗压强度值,管型座周边产生了局部应力集中现象,即使采用常规配筋也很难满足要求;通过分析还发现流道底板内力的大小与地基参数有很大的关系,地基参数越低,底板内产生的拉应力越大;对于工程底板的计算结果发现地板厚度有较大富裕,为此提出的流道底板设计优化方法可有效减小底板的厚度和配筋量,节约工程投资。该方法对灯泡贯流式机组流道结构设计产生深远影响。     

农村小水电站机组增容改造的方法

我国在20世纪70年代兴建的小水电站已运行了几十年，随着新技术与新材料的应用，对老电站进行增容改造，提高电站的调峰能力是提高电站和县电网经济效益的关键措施之一。介绍了机组增容改造的方法和实际应用中应注意的问题。     

水电站虹吸式进水口的控制

在对河北省几座已建虹吸式进水口水电站的虹吸控制方式进行分析对比的基础上,给出了一种采用液气射流泵将虹吸体抽成“低管”正虹吸,用“Y”形管中的水封保持真空,事故时利用“高管”自动补气破坏真空的控制系统,并分析了该系统的特点,给出了设计计算方法及计算公式。     

梯级水电站AGC的实现方法研究

提出了针对常见的厂内AGC和厂间AGC模型的两种算法。其中，厂内AGC的算法中提出了新的机组启停原则；厂间AGC的算法中对求电站下游水位进行了可行的简化处理。将此模型和算法运用于清江梯级水电站并进行了仿真计算，取得了令人满意的结果。     

黄河班多水电站荒草地坡面侵蚀过程试验研究

荒草地是黄河班多水电站工程区最主要的原生地面类型,阐明其侵蚀过程可为该工程区水土流失定量评价提供重要依据。采用野外人工放水冲刷试验方法,分析研究了黄河班多水电站工程区原生地面荒草地在不同供水流量和坡度下的坡面侵蚀规律。结果表明：坡面侵蚀率在不同供水流量下和不同坡度下都表现为整体呈减小的趋势,以后趋于相对稳定。可分别用对数方程和幂函数方程描述,两者区别主要为不同坡度下,坡面侵蚀率在产流后5min内下降很快,随后减小率下降,而不同供水流量15min内递减的速率很快;坡面侵蚀模数随供水流量及坡度的增大皆增大,同时都可用指数方程很好地描述;供水流量及坡度对坡面侵蚀模数的综合影响可用二元幂函数方描述。     

罗湾水电站引水系统过渡过程研究

为了对罗湾水电站增容前后的引水系统过渡过程和机组增容改造对引水系统建筑物的影响进行研究，应用水击计算方法中的电算法进行计算，得出了调压室最低、最高涌浪水位，蜗壳处最大压力水头和机组转速最大升高。结果表明，电站增容后引水系统完全能满足有关规范和设计的要求。     

梯级水电开发对水生境累积影响的

我国当前大多数流域梯级水电开发已引起比较严重的水生境问题，而以往水电工程对水生境的影响一般只对单个工程来考虑，迫切需要进行梯级水电开发对水生境的累积影响的研究。本文对国内外累积影响的研究方法进行对比分析，同时，提出水生境研究的特点，提出对梯级水电开发对水生境的累积影响研究的方法框架，为水生境累积影响的分析提供参考。     

灌溉水利用系数综合测定法实例分析

灌溉水利用系数是衡量农业节水效果的关键指标。目前各地区统计出的灌溉水利用系数差异极大。很多数据明显的存在错误，难以作为比较与衡量的标准。影响灌溉水利用系数正常测定的主要原因是传统测定方法存在测定工作量巨大、测定条件难以保证等。通过开展对灌溉水利用系数资料的搜集、整理并对灌区进行实地调研，在了解目前灌区灌溉水利用系数测量中存在问题及原因的基础上，对灌区灌溉水利用系数测量计算方法进行了分析研究，提出了测定灌溉水利用系数的综合测定计算方法。该方法既克服了传统测量方法中工作量大，需要大量人力、物力才能完成的缺点，又弥补了只测量典型渠段而引起较大误差的不足，而且能反映出灌区渠系用水情况、灌溉工程质量及灌溉用水管理水平等。以漳河灌区为例进行了应用分析。     

金沙江白鹤滩水电站左岸雾化区边坡稳定性分析

为研究泄洪雾化雨对白鹤滩水电站左岸边坡稳定性的影响,通过分析坝址区工程地质条件,确定了左岸雾化区边坡稳定性的计算条件,基于一次典型泄洪雾化降雨过程的三维饱和非饱和渗流有限元计算成果,考虑暂态饱和区的渗透荷载、非饱和区的负孔隙水压力及结构面遇水软化降低其抗剪强度等,采用FLAC3D软件对左岸边坡在不同时刻的横河向位移、应力、剪切应变率及塑性区进行计算.通过与天然状态比较分析可知,降雨入渗将显著抬高坡面浅部的压力水头,在坡脚处会出现大范围的暂态饱和区,坡体变形、应力、剪切应变率的量值均有显著提高,降雨入渗还可能诱发坡体深层滑动破坏,致使坡体局部稳定性恶化.