三峡水电站钢衬钢筋混凝土压力引水管混凝土裂缝计算研究

为了对管道裂缝进行模拟,通过分析试验结果,计算裂缝的分形维数,利用分形几何的l系统进行描述,推导出l系统表达式及三维显示的映射表达式。实现了对不规则形状裂缝较真实的反映。

本文先介绍水电站钢衬钢筋混凝土压力钢管工程实例,接着论述了钢衬钢筋混凝土压力管道的作用机理和非线性分析的必要性,最后阐述了钢衬钢筋混凝土压力管道非线性分析在ansys的实现方法.

基于钢衬钢筋混凝土压力管道在设计荷载下外包混凝土将带裂缝工作的基本承载特性,以缓解开裂与限裂间的矛盾为指导思想,将减小坝后背管外包混凝土裂缝宽度和提高开裂管道的耐久性作为研究目的,结合模型试验和有限元法,研究了一些裂缝控制措施的应用效果,以及有效的计算内水压力下钢衬外包混凝土裂缝宽度的公式。结果表明:总用钢量相同时,减薄钢衬,加大钢筋用量,减小裂缝宽度效果明显;减薄钢衬外包混凝土厚度,也可减小裂缝宽度;性能可靠的防水涂料具备黏接性强和变形能力高的基本性质,可进一步研究其对提高管道耐久性的长期作用;采用п-780-83规范中的裂缝宽度公式,计算结果与模型试验结果较为符合。

三峡水电站坝后钢衬钢筋混凝土压力背管的非线性有限元分析——采用钢筋混凝土非线性有限元方法，对三峡水电站钢衬钢筋混凝土压力管道结构进行了计算，求得了各种钢材配置下的荷载效应并进行了相应的分析。　　

分析了钢筋混凝土工程产生裂缝的原因,如荷载、温度、干缩、沉降等,并对各个原因提出了相应的对策。通过深圳盐田一实际工程,对裂缝控制进行了例证。分析表明,在设计和施工过程中采取有效的措施,能够对工程裂缝发展进行相应的控制,可以提高工程质量。其研究结果对设计及现场工程有一定参考借鉴作用。

提出“外部管壁”力学模型,并推导出精度较高的半理论半经验计算公式,该公式考虑了混凝土保护层内外的裂缝宽度差异,而后给出算例。

将半埋藏式钢衬钢筋混凝土压力管道简化成拱结构,利用结构力学方法求出结构内力,再用材料力学方法求出钢筋的应力σn;按受弯构件正截面承载力计算方法求得σm,由此得到钢筋的应力σm=σn+σm。计算方法有一定可靠性。

钢筋混凝土裂缝的分析与处理——针对钢筋混凝土构件普遍存在的裂缝问题，从影响构件正常使用和影响构件结构受力两方面提出了相应的裂缝处理方法，以便及时进行维修和加固。

钢衬钢筋混凝土压力管道应用于大型水电站中,一般在设计时都允许混凝土出现裂缝,但对裂缝宽度进行了限制,而实际工程实测值往往超过计算值.从裂缝宽度计算看出,董哲仁方法存在不足如用改进后的董哲仁法对三峡钢衬钢筋混凝土压力管道混凝土裂缝进行计算,其结果更接近实测值.

钢筋混凝土裂缝的产生及控制——混凝土是当今世界上用量最大、用途最广泛的工程材料。土木、水利、建筑工程、海洋及港湾建设工程、交通运输及铁路工程中，都涉及到混凝土应用。这种人造石与天然石材相比，具有一定的耐久性，但工程实践中常常遇到混凝土开裂的现...

钢筋混凝土结构破坏倒塌的工程质量事故，绝大多数是从裂 缝的扩展开始的；其实，只要仔细观察不难发现，普通的钢 筋混凝土结构又一般都是带裂缝受力工作的，假如借助仪 器，甚至还可以发现裂缝是时刻发生变化的，随着裂缝的发 展变化，结构构件的耐久性和适用性会不同程度的降低，严 重的甚至会导致结构构件的破坏；所以研究裂缝的形态、分 析裂缝产生的原因和裂缝对结构功能的影响并加以控制是 一个十分重要的。 一、混凝土裂缝种类： 外荷载引起的裂缝：外荷载作用下产生的结构裂缝一般具 有很强的规律性，通过计算分析就可以读出正确的结论。 如：矩形楼板板面裂缝成环状，沿框架梁分布，板底裂缝成 十字或米字集中于跨中；转角阳台或挑檐板裂缝位于板面起 始于墙板交界以角点为中心成米字形向外延伸。受力裂缝， 其裂缝与荷载有关，预示结构承载力可能不足或存在严重问 题。 温度收缩裂缝：温度收缩裂缝是一种建筑最常见的裂缝，主 要

钢衬钢筋混凝土压力管道应用于大型水电站中,一般在设计时都允许混凝土出现裂缝,但对裂缝宽度进行了限制,而实际工程实测值往往超过计算值。结合三峡大比尺结构模型试验分析了用现有计算公式计算钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝宽度的计算值与实测值的符合程度并对今后将进行的裂缝宽度的研究提供了建议。

结合三峡水电站直径为１２．４０ｍ压力引水管道仿真结构模型试验，研究大直径钢衬钢筋混凝土背管的裂缝开展、温度应力和承载能力，为这种超大型管道设计提供依据．

从计算具有混凝土径向裂缝的管道结构位移出发，导出了计算钢衬钢筋混凝土压力管道混凝土裂缝宽度的半解析，半经验的实用数学模型，经与１：１比尺真实材料结构模型试验结果相对照，计算值与试验符合良好，文中还给出了算例并讨论了控制裂缝宽度的途径。

对钢衬钢筋混凝土压力管道进行结构计算时,温度应力的影响是不容忽视的.在变截面固定端超静定拱模型的基础上,运用结构力学弹性中心法推导了温度应力的计算公式,可为工程设计人员提供参考依据.

根据模型实验和非线性有限元计算结果,对下游坝面式钢衬钢筋混凝土压力管道结构在各类荷载及其组合下的受力性态进行了分析和总结,提出了此种结构五阶段受力的概念。

国内外大型水电工程都需要布置能宣泄大流量的、承受高水压的压力管道。水轮机和压力管道是很多综合水电工程最重要的主体工程之一。压力管道通常多为钢筋混凝土结构,内有承压的钢壳,外包钢筋混凝土保护层,以满足这类建筑物提出的安全和可靠性的高要求。分析研究了现有压力管道的结构、安全系数、计算方法及有关的标准规范

国内外大型水电工程都需要布置能宣泄大流量的，承受高水压的压力管道，水轮机和压力管道是很多综合水电工程最重要的主体工程之一。压力管道通常多为钢筋混凝土结构，内有承压的钢壳，外包钢筋混凝土保护层，以满足这类建筑物提出的安全和可靠性的高要求。

针对钢衬钢筋混凝土压力管道,结合弹性模量缩减法和梁系有限元法,建立了结构极限承载力分析的弹性迭代法。弹性迭代法继承了弹性模量调整法原理简单、应用方便的优点;同时,利用梁系有限元能大大减少单元和自由度数,在保持精度的同时能显著提高计算效率。算例分析表明,弹性迭代法计算精度良好,可应用于钢衬钢筋混凝土压力管道结构的极限承载力分析中。

山口水电站钢筋混凝土压力支管道施工技术——新疆哈巴河县山口水电站在4条钢筋混凝土压力支菅混凝土施工中采取了新技术、新工艺，很好地克服了因压力支管菅径较大，场地限制而带来的施工中的难题，保证了压力支管混凝土工程质量。　　

山口水电站钢筋混凝土压力支管道施工技术 新疆哈巴河县山口水电站在4条钢筋商品混凝土压力支管商品混凝土施工中采 取了新技术、新工艺，很好地克服了因压力支管管径较大，场地限制而带来的施 工中的难题，保证了压力支管商品混凝土工程质量。 1前言 新疆哈巴河县山口水电站是一座堆石面板坝后电站，电站总装机容量为25200kw， 共有4台机组，每台机组容量为6300kw，引水工程由2条直径4m、壁厚1m的钢 筋商品混凝土压力主管经岔管分为4条压力支管，压力支管内径为1.8m，壁厚 70cm，外径2.5m，此电站设计水头为90m。山口电站两条钢筋商品混凝土压力主 管于1994年7～9月施工完成，在施工过程中施工单位、监理单位、设计单位3 方共同研究决定，为了降低施工难度，压力管道外部由圆形设计变更为方形，两 条主管连在一起。压力支管基础为火成岩石基础，支管两侧

商州市二级电站压力管道为钢筋混凝土管道，内径２ｍ，包角１３５°，管壁厚分上中下三段不同厚度，我们采用装配式模板现场浇筑，钢筋混凝土压力管道施工质量良好，各项指标均达到了设计要求。