浅谈水电站钢筋混凝土岔管结构分析及设计研究

《浅谈水电站钢筋混凝土岔管结构分析及设计研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、华北水利水电学院硕士学位论文水电站钢筋混凝土岔管结构分析及设计研究姓名：姬栋宇申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：孟闻远20070501摘要水电站钢筋混凝土岔管结构分析及设计研究摘要钢筋混凝土岔管结构因其良好的力学性能和易于施工等原因，被广泛的应用到大型水电站地下结构中。但近年来，随着高水头、深埋藏的大型水电站的兴建，地质条件越来越复杂，钢筋混凝土岔管的规模也越来越大。因此，钢筋混凝土岔管结构的安全性、经济性等问题受到国内外水利界的高度重视，开展钢筋混凝土岔管结构分析与设计研究，具有一定的理论意义和实践价值同时也具有重要的经济效益和社会效益。首先，本文在参阅国内外大量

2、文献及工程实践的基础上，总结了钢筋混凝土岔管的优点和应用前景。和钢岔管相比，钢筋混凝土岔管具有受力合理、易于施工、节省钢材、降低造价、保证工程质量的显著优点。其次，针对落脚河水电站钢筋混凝土岔管开展了受力仿真分析。考虑工程的实际情况，采用三维有限元技术，建立了落脚河水电站钢筋混凝土岔管的力学分析模型，分析了岔管在自重、内水压力，灌浆压力等荷载及工况组合下的各种受力情况，给出钢筋混凝土岔管结构及围岩在衬砌开挖、承受内水压力、外水压力等荷载下产生的应力和变形，揭示了围岩承担内水压力与初始地应力场的关系。验证了围岩具有很强的承担内水压力的能力，只要围岩地质较好，覆盖层厚度足够，采

3、用钢筋混凝土岔管是安全可行的。第三，本文在力学分析的基础上，提出岔管设计的重点部位是岔裆处1华北水利水电学院硬士学位论文以及主管向支管转折处的应力高度集中区，该处的主拉应力远远超过了混凝土材料的抗拉强度设计值。针对这一问题，本文采用现行的混凝土结构设计原理及相关规范、规程的条款，对设计的重点部分进行了断面设计，给出了钢筋混凝土岔管结构配筋设计方案，并提出了在岔裆处采取加腋措施，以缓解此处应力集中的问题，以确保引水岔管结构安全。第四，本文通过对钢筋混凝土岔管进行分析，提出了：①为避免围岩水力劈裂的产生，无论是内压工况还是外压工况，都需要围岩参与承载；②施工时，可削平分岔部位尖

4、角，降低此处应力，避免水力劈裂的产生；⑨还应加强岔管处围岩的固结灌浆及回填灌浆等工程措施，以保证围岩与衬砌的整体性，提高围岩承载能力。最后，总结全文，以期本文的研究成果能在落脚河水电站钢筋混凝土岔管结构分析及设计中得到应用，并为同类工程的钢筋混凝土岔管结构设计提供理论依据和实践参考。关键词：水电站，钢筋混凝土岔管，仿真分析，结构设计，水力劈裂Ⅱ摘要THERESEARCHoFANALVSISANDDESIGN0NSTRUCTUREoFREINFoRCEDCoNCRETEBIFURCATEDPIPEFoRHYDRoPOWERSTATIoNABSTRACTThestructure

5、ofreinforcedconcretebifurcationpipehasbeenwidelyappliedtotheundergroundprojectsofhydropowerstations，duetoitsgoodmechanicalpropertyandconvenienteorts栅etion．However,becausethehigh-headanddeep-seatedlargehydropowerstationsarcbeingbuilt,thesizeofreinforcedeonerctebifurcationpipeisgrowing，andth

6、egeologicalconditionisgettingmoleandmolecomplexrecently．Therefore，thesecurityandeconomicalefficiencyofthesl瞳Ilct咐ofreinforcedconcretebifurcationpipeisriighlyvaluedbyirrigationistsathomeandabroad．Studyofanalysisanddesignonstructureofreinforcedconcretebifurcatedpipehasimportanttheoreticaland

7、practicalvalues，alsosomeeconomicandsoeialbenefits．Firstly，basedonalargenumberofdomesticandforeignliteratureandworks，thearticlesumsupadvantagesandprospectofapplication．Reinforcedconcretebifurcationpipehasmanyvirtues，such髂reasonablestressdistributing，convenientc