本文關(guān)鍵詞：重力壩壩后淺埋管結(jié)構(gòu)設(shè)計方案優(yōu)選研究

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【摘要】：下游壩面淺埋式鋼襯鋼筋混凝土壓力管道(簡稱壩后淺埋管)是水電站發(fā)電引水管道的主要管型之一,近半個世紀(jì)以來有了長足的發(fā)展。由于其在布置、承載、造價以及施工等方面的優(yōu)點,在混凝土壩后式水電站中應(yīng)用廣泛。由于壩后淺埋管在設(shè)計上允許外包混凝土開裂,因此有必要在考慮混凝土開裂非線性的基礎(chǔ)上,對壩后淺埋管受力破壞特征以及抗震性能展開研究。本文以某水電站為例,通過ABAQUS軟件對管道結(jié)構(gòu)進行三維有限元計算分析,采用混凝土塑性損傷本構(gòu)模型,對壩后淺埋管的外包混凝土厚度、鋼襯參數(shù)、鋼筋用量及布置方式進行優(yōu)化研究,主要研究內(nèi)容如下：(1)基于混凝土損傷塑性模型,對壩后淺埋管鋼管與外圍鋼筋混凝土完全聯(lián)合承載、管壩分縫處設(shè)墊層和鋼襯外包墊層三種管道埋設(shè)方案進行了研究,并對多種方案的幾何、力學(xué)參數(shù)進行優(yōu)選。針對實際工程壩后淺埋管埋設(shè)方式選定為鋼管外包墊層方案,該方案管壩結(jié)構(gòu)受力情況較好,在結(jié)構(gòu)安全性方面具備一定的優(yōu)勢。(2)考慮壩后淺埋管與大壩的相互作用,對管道與壩體整體結(jié)構(gòu)建立三維有限元模型,通過地震工況計算對比分析不同埋設(shè)方式管道結(jié)構(gòu)的抗震安全性。從保證管道結(jié)構(gòu)強度安全性、控制管壩結(jié)構(gòu)裂縫開展、充分發(fā)揮鋼材與混凝土力學(xué)性能等方面推薦壩后淺埋管埋設(shè)方式為鋼管外包墊層方案。(3)對引水系統(tǒng)下平段進行三維有限元分析,討論了下平段鋼管過縫處設(shè)置不同外包軟墊層的敷設(shè)范圍時結(jié)構(gòu)的變形和受力情況。通過對全包墊層三種敷設(shè)長度對比分析,下平段鋼管設(shè)置外包軟墊層能夠很好的補償廠壩分縫處的不均勻變形,推薦下平段鋼管外包軟墊層沿軸向敷設(shè)范圍為11m(分縫上、下游側(cè)各5.5m)。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TV732.4

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本文編號：1306380