设置软垫层坝后背管结构非线性分

坝下游面钢衬钢筋混凝土管道是近30年来应用最广的压力管道型式之一,其工作机理是允许外包混凝土开裂，但要限制裂缝宽度。以三峡水电站坝后背管为例，借助有限元软件ANSYS建立了设置软垫层坝后背管有限元模型，计算分析了设置软垫层坝后背管结构应力状态，并与结构模型试验对比。结果表明：坝后背管设置垫层能有效减小钢管向外围混凝土传递的内水压力，降低混凝土拉应力峰值，改善外围混凝土结构的应力状态，提高钢管的承载比。随着垫层弹模的降低、厚度的增大，这种效应更加明显。对设置软垫层的范围提出了优化建议。     

四川省朗达水电站高压钢岔管设计

结合郎达水电站岔管设计过程,将有限元引入岔管结构计算,并将其从复核性计算拓展到参与优选设计,不仅提高了工作效率和计算精度,而且能从结构安全度方面定量分析岔管运行工况及水压实验工况的应力状态。     

姚家平水利枢纽工程钢岔管结构型式选择与CFD研究

结合姚家平水利枢纽工程的总体布置,对主电站引水系统对称Y形和非对称Y形月牙肋钢岔管两种结构型式分别进行了三维有限元应力分析和CFD三维流场计算。计算结果表明：对称岔管两腰部位应力分布均匀,肋板尺寸较小;但在主支锥管相贯线内表面A点附近出现较大的应力集中现象,因此对称岔管满足强度所需的管壁厚度大于非对称岔管。在水力学方面,非对称岔管两支管的水头损失不相等,其中与主管同轴线的直支管水头损失最小,斜支管水头损失最大,但没超过对称岔管的0.358 m,说明从岔管部位水头损失和水流流态上看,非对称岔管也稍优于对称Y形岔管。综合考虑岔管结构和水力学特性以及工程地形等因素,建议姚家平水利枢纽工程中主电站引水发电系统选择非对称Y形岔管布置方案。     

水电站地下埋管回填脱空影响计算分析

水电站地下埋管回填脱空的范围及深度,是埋管是否需要进行补充灌浆的重要参考依据.采用三维非线性有限单元法,选取了某工程具有代表性的管道,对钢管结构受力情况进行脱空范围和深度两方面的敏感性计算,将计算结果与材料的抗力限值进行对比分析,研究得出管道允许的脱空范围和深度,科学评价回填脱空范围及深度对钢管结构受力的影响.     

预应力坝后背管结构设计与有限元

针对普通坝后背管在裂缝控制和耐久性等方面的弱点，提出预应力坝后背管这种新的结构型式。它是在普通背管中施加预压应力,使结构处于弹性工作状态下，其外包混凝土在正常荷载组合作用下不出现裂缝,或虽然超载后产生裂缝，但正常情况下裂缝仍处于闭合状态，因此结构的整体性和耐久性大大提高了。结合某水电站坝后背管的具体资料，从环形后张预应力作用机理出发，在普通坝后背管基础上对预应力背管进行结构设计和有限元分析校核。结果表明，预应力坝后背管结构是安全、耐久和经济的。