本文關(guān)鍵詞：水電站淺埋式鋼襯鋼筋混凝土壓力管道優(yōu)化設(shè)計研究

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【摘要】：隨著水利水電工程事業(yè)的發(fā)展,鋼襯鋼筋混凝土管道成為了許多高HD值的水電站壓力管道的常用形式。這種新型的管道結(jié)構(gòu)具有經(jīng)濟(jì)安全和施工簡便等優(yōu)點,被采用在國內(nèi)外很多水電工程中。它被設(shè)計于混凝土大壩壩體的下游壩面,因而不會影響混凝土大壩結(jié)構(gòu)的整體性,并且不影響鋼管安裝與壩體混凝土之間的施工。在本文中,我們描述了鋼襯鋼筋混凝土管道的發(fā)展情況；總結(jié)了鋼襯鋼筋混凝土管的設(shè)計研究結(jié)果和結(jié)構(gòu)優(yōu)勢；分析了鋼襯鋼筋混凝土管道的受力特點,主要包括外包混凝土、鋼襯管的應(yīng)力應(yīng)變分布特點和混凝土開裂趨勢。本文著重于鋼襯鋼筋混凝土管道非線性有限元分析設(shè)計的方案討論。以大型有限元計算軟件ABAQUS為依托,以水電站中引水系統(tǒng)管道中的鋼襯鋼筋混凝土管道來作為例子,進(jìn)行鋼襯鋼筋混凝土管道的受力狀況的分析。運用混凝土材料的非線性本構(gòu)關(guān)系,利用有限元理論,考慮工程的實際情況,把鋼襯鋼筋混凝土管道做成三維情況下的有限元模型,計算隨著內(nèi)水壓力的增大鋼襯鋼筋混凝土管道的受力變化情況。將外包混凝土的厚度,鋼襯管的厚度以及外包混凝土與鋼襯管之間的間隙作為參數(shù),分析鋼襯鋼筋混凝土管道的受力情況,從而討論混凝土和鋼襯結(jié)構(gòu)的承載力、開裂狀況和受力情況與之前列出的各種參數(shù)之間的聯(lián)系,并分析根據(jù)之前計算得到的數(shù)據(jù),所得到的結(jié)論可以在一定程度上指導(dǎo)鋼襯鋼筋混凝土管道的設(shè)計。
【關(guān)鍵詞】：水電站壓力管道 鋼襯鋼筋混凝土 非線性有限元分析 材料非線性 ABAQUS
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TV732.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究背景及意義10-12
• 1.2 鋼襯鋼筋混凝土壓力管道的研究發(fā)展12-15
• 1.3 論文的主要內(nèi)容15-18
• 第二章 鋼襯鋼筋混凝土壓力管道概述18-34
• 2.1 結(jié)構(gòu)特點以及布置形式18-22
• 2.1.1 鋼襯鋼筋混凝土管道的結(jié)構(gòu)特點18-19
• 2.1.2 鋼襯鋼筋混凝土管道的布置形式19-20
• 2.1.3 受力特點分析20-22
• 2.2 計算方法概述22-25
• 2.2.1 理論分析方法23-24
• 2.2.2 模型試驗方法24-25
• 2.2.3 有限單元方法25
• 2.3 ABAQUS有限元的應(yīng)用25-33
• 2.3.1 有限元概述25-26
• 2.3.2 有限元的基本概念26-29
• 2.3.3 ABAQUS有限元軟件簡介29-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第三章 鋼筋混凝土材料非線性分析簡介34-52
• 3.1 混凝土的非線性本構(gòu)關(guān)系34-36
• 3.1.1 非線性彈性模型34
• 3.1.2 塑性模型34-35
• 3.1.3 內(nèi)時模型35
• 3.1.4 流變學(xué)模型35
• 3.1.5 損傷力學(xué)模型35-36
• 3.2 混凝土破壞理論概述36-39
• 3.2.1 早期破壞理論36-37
• 3.2.2 近期破壞理論37-38
• 3.2.3 鋼筋的數(shù)學(xué)模型38-39
• 3.3 材料非線性分析的求解方法39
• 3.4 采用ABAQUS模擬混凝土材料的受力性能39-51
• 3.4.1 混凝土損傷塑性模型40
• 3.4.2 材料參數(shù)確定過程40-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第四章 鋼襯鋼筋混凝土管道的設(shè)計方案研究52-66
• 4.1 鋼襯鋼筋混凝土壓力管道的截面形式52
• 4.2 不同外包混凝土厚度的應(yīng)力分析52-59
• 4.2.1 計算模型參數(shù)53-54
• 4.2.2 內(nèi)水壓力下作用分析54-59
• 4.3 不同鋼襯厚度的應(yīng)力分析59-64
• 4.4 本章小結(jié)64-66
• 第五章 鋼襯與混凝土之間的間隙對應(yīng)力分布的影響66-74
• 5.1 概述66-69
• 5.2 不同空隙的應(yīng)力分析69-73
• 5.3 本章小結(jié)73-74
• 第六章 結(jié)論與展望74-76
• 6.1 結(jié)論74
• 6.2 展望74-76
• 致謝76-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 附錄82

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