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【目的】针对目前水工压力隧洞配筋设计中公式法、边值法和一般有限元法计算结果差异较大,使工程设计人员难以决断的问题,建立更符合压力隧洞实际工作性态的配筋计算方法。【方法】在剖析现有计算方法基本假定的基础上,建立了一套数值模拟方法,即采用katona裂缝单元模拟衬砌中的裂缝,通过特殊的钢筋及跨缝筋单元模拟钢筋与混凝土相互作用及跨缝处作用机制,推求较为真实的衬砌应力、钢筋应力及裂缝宽度,然后根据设计条件确定配筋方案。【结果】采用建立的数值分析方法,对金沙江鲁地拉水电站压力引水隧洞进行对比计算分析,结果显示,当内水压力水头为1.3 MPa(130m)、围岩为Ⅳ类时,采用建议方法得到的配筋方案为5Φ25(4 900mm2),介于边值法20Φ30(28 260mm2)和公式法3Φ16(1 200mm2)之间。【结论】利用所建立的计算方法得到的配筋结果与实际较为吻合,能够帮助设计人员合理确定水工压力隧洞配筋方案。 相似文献
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【目的】研究混凝土衬砌的温变效应,为混凝土防裂措施的选择提供参考。【方法】针对某工程泄洪洞衬砌高强硅粉混凝土浇筑后出现的裂缝,在考虑混凝土热力学参数随龄期变化及混凝土实际浇筑过程对温度应力的影响,采用三维有限元程序对衬砌混凝土浇筑全过程进行仿真分析。【结果】衬砌边墙、底板混凝土表面早期应力超过相应龄期的抗拉强度,混凝土表面将出现裂缝。泄洪洞混凝土衬砌裂缝的产生,与混凝土水化热温升高且速度快、弹性模量增长快、混凝土养护方式以及混凝土自生体积变形和干缩变形大等密切相关。采用表面保温可大幅度降低混凝土表面早期应力,防止早期表面裂缝的出现;采用低热混凝土和降低浇筑温度可改善衬砌混凝土的后期应力。【结论】采用低热混凝土、表面保温和降低浇筑温度3种温控防裂措施可以有效改善衬砌混凝土的应力状态,防止或减少裂缝的出现,在实际施工中,以低热混凝土和表面保温措施相结合效果更佳。 相似文献
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大型泄洪洞衬砌混凝土施工期温度场和温度应力的仿真计算 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】探明地下衬砌混凝土出现裂缝的原因,研究进一步采取综合温控措施防裂的有效性和合理性。【方法】结合工程实际情况,在考虑混凝土热力学参数随混凝土龄期的变化,以及坝体分层浇筑过程对温度应力影响的基础上,利用大型有限元软件对泄洪洞衬砌施工过程中的温度场和温度应力进行了三维仿真计算。【结果】仿真结果给出了衬砌混凝土温度场、温度应力分布及其随时间变化的规律,即于开浇后的第2天达到最大温度值,第3天即开始出现较大拉应力值,而极值出现在中后期。【结论】在混凝土浇筑过程中,应采取降低浇筑温度等措施;在浇筑后的10~28 d温降期间,要对混凝土表面施行流水养护等温控措施,严格各项施工规范。 相似文献
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以三板系统模拟连续配筋水泥混凝土路面,计算获得了连续配筋路面的临界荷位.引入接缝混凝土板的传力杆设计理念,确定了连续配筋路面横向裂缝处钢筋的传荷刚度计算公式.同时,以有限元方法建立了CRCP横向裂缝处混凝土的传荷刚度计算公式.裂缝处传荷刚度的确定,为模拟CRCP荷载应力计算提供了关键参数.有限元数值计算表明：三板系统中,当边板长度大于4 m时,边界条件将不对应力计算产生影响.对于双车道路面,计算所得的板宽向最大应力位于左车道外侧车轮板底的轮迹中心处,此时的路面荷位为标准轴载位于路面右边边缘且靠近裂缝边缘,推荐此荷位作为路面承载力检验的核算位置. 相似文献
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【目的】探讨不利围岩条件下调压井的应力变形特性。【方法】以摩洛哥某水电站调压井工程为例,运用大型有限元软件,建立了调压井应力变形分析的三维有限元模型,通过仿真计算获得了施工期与运行期调压井围岩及衬砌结构应力变形的分布与变化规律。【结果】在不利围岩条件下,施工开挖过程中围岩径向位移均指向井内,随着下层岩体的开挖,上层岩体的径向位移不断增大;沿高程方向,径向位移自上而下呈递减趋势,衬砌之前围岩变形基本稳定;运行期衬砌结构内、外侧环向正应力的分布规律沿高程方向基本一致,除调压井底部阻抗孔口处及调压井顶部外,内、外侧环向正应力均以拉应力为主,且自上而下大体呈递增趋势,内、外侧环向拉应力最大值均发生在调压井底部与阻抗孔口衔接处;施工期和运行期井周围岩的径向最大压应力及环向最大压应力均远小于围岩体的设计抗压强度,因此施工期井周围岩不会产生塑性破坏。【结论】在不利围岩条件下,调压井施工应采用自上而下分层开挖的方法,并及时喷锚和延迟一级衬砌;在调压井底部需采取加大衬砌混凝土标号、加设钢板内衬等增加强度的措施。 相似文献
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【目的】研究洞室围岩温度场扰动对洞室地层热力学平衡和围岩热物理力学性能的影响,为隧洞设计与施工提供参考。【方法】通过建立地下隧洞几何模型和洞内环境热力学模型,针对新疆某高温隧洞,根据实测洞内环境温度及围岩温度,应用 ANSYS 有限元程序,对不同施工工况下围岩的温度场变化进行模拟,深入研究温度场下隧洞的埋深、围岩类别（Ⅲ、Ⅳ1和Ⅳ2类）等不同状况对隧洞围岩稳定性的扰动规律。【结果】大量系统的数值试验表明,在影响高温隧洞围岩稳定性的各因素中,温度和围岩类别是影响围岩温度应力的2个主要因素。初始温度场的温度越高或温度差越大、围岩类别越好,围岩的温度应力越大;洞室埋深的增大对围岩二次应力场及围岩位移场均有显著影响。【结论】得到了温度 、温差、围岩类别、埋深对高温隧洞稳定性的量化影响规律,对于高温隧洞问题,可参考上述规律并结合工程实际进行综合分析。 相似文献
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钢筋混凝土梁腐蚀损伤超声检测试验研究 总被引：2，自引：0，他引：2
在役混凝土结构中,钢筋与混凝土间有效的粘结是保证其安全工作的前提。环境对混凝土结构的腐蚀作用可导致钢筋腐蚀并使钢筋与混凝土间的有效粘结大大降低。最终,混凝土结构会因锈蚀钢筋与混凝土间有效粘结的失效而发生破坏。本文通过两种不同配筋间距钢筋混凝土小梁试件在氯盐溶液中的浸泡腐蚀试验,研究了钢筋在不同腐蚀程度下,相同配筋间距小梁,以及相同钢筋腐蚀程度下,不同配筋间距小梁的超声波检测数据与钢筋腐蚀程度的相关关系,研究了钢筋腐蚀程度与超声波波速的一些相关规律,得出了在建立了原始钢筋混凝土超声波检测纪录的情况下,可以利用其某一时刻检测得到的超声波波速来初步估计钢筋混凝土腐蚀损伤程度的结论。这一结论对及时发现混凝土结构的腐蚀程度,并及时采取有效的防护措施具有现实意义。 相似文献
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连续配筋水泥混凝土路面（CRCP）在铺筑完成一段时间后，会在路面纵向上断裂成一个个单独的板块.借助正交设计和多元统计回归方法，在有限元计算的基础上，提出了单独板的温缩应力简化公式.极差分析结果表明，CRCP温缩应力影响因素的重要程度从大到小依次为：温度变化、裂缝间距、板厚、粘结刚度系数、钢筋直径、配筋间距.单因素单变量的回归分析，确定了温缩应力与各单个因素之间的大致关系.通过对各变量的假设组合分析，以单变量多因素的多元统计回归方法获得了一定精度的并能通过假设检验的拟合公式.误差分析表明，此公式的最大误差范围能控制在8%以内. 相似文献
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基于非对称冻胀破坏的大U形混凝土衬砌渠道力学模型 总被引：3，自引：0，他引：3
【目的】科学指导冻土地区大U形混凝土衬砌渠道的设计建设。【方法】针对大U形混凝土衬砌渠道的冻胀机理和冻胀破坏特点,通过适当的假设,建立了大U形混凝土衬砌渠道非对称冻胀破坏的力学模型。【结果】只需选取最大冻结力一个参变量,即可求解渠道衬砌板上的冻胀力,并结合混凝土板抗裂条件,给出内力、胀裂部位、冻胀抗裂板厚及抗冻胀破坏验算等一系列计算方法。【结论】工程实例计算表明,该模型安全合理、简单实用,可为大U形混凝土衬砌渠道防冻胀设计提供科学依据,并为建立其他形式的渠道冻胀破坏力学模型提供参考。 相似文献
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【目的】针对含水疏松砂岩冻结法施工问题,对冻结帷幕进行应力应变分析,为同类岩土的施工和设计提供依据,也为冻结法施工多场耦合数值模拟奠定基础。【方法】以甘肃引洮一期工程7#隧洞为例,在综合考虑隧洞掘进对温度场、位移场和应力场影响的基础上,依托热学理论及有限元分析软件ANSYS,对隧洞进行热-结构耦合三维数值模拟分析。【结果】通过对隧洞进行热-结构耦合三维数值模拟分析,得到隧洞冻结与开挖过程中冻结帷幕厚度为3.3m,温度场平均温度为-13.3℃,冻土帷幕最大沉降量为2.46mm,满足设计要求;同时通过对最危险断面的应力与应力强度进行对比,得到Y方向应力和切应力安全系数分别为5.57和7.95,大于规范中供设计时的最大参考值2.0。【结论】对于含水疏松砂岩冻结法施工,温度和结构具有相关性,热-结构耦合分析相比结构分析和热应力分析精确度更高。 相似文献
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涂苏昭 《江西农业大学学报》1991,13(4):285-295
本文根据水力学原理,分析了明渠渗透的分布规律,导出了明渠水深(y)与渗透速度(u)、渗透流量(Q)、渗流比率(μ)的关系式,探讨了明渠防渗衬砌的水力多功能性与经济合理性,据此,提出了明渠“非一致性衬砌”的设计概念及其相应的水力计算方法,为经济合理的设计输水明渠衬砌工程,提供了水力计算依据,并给出了“非一致性衬砌”水力计算示例. 相似文献
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通过对闽西北烟--稻轮作区2005-2007年度农田渠道建设中采用的浆砌石、预制混凝土渠槽、现场浇筑混凝土等三种防渗衬砌结构的渠道造价进行分析,结合防渗效果、工程效益、运行情况和使用年限等方面的比较,选择出造价经济、建设质量容易控制、防渗水效果好、工程效益高、运行情况好、使用年限长的现场浇筑混凝土结构作为渠道衬砌的主要方式.由于在现场浇筑混凝土的施工中采用了双面立模、钢架固定的立模新工艺,从而达到整体浇筑、一次成型的施工目的.实践证明此方法增强了渠道的密实度和强度,渠面麻点少、糙率减小,提高了防淤抗冲性、抗磨性,渠道线条更加流畅,美观度好,从而增加了过水能力,方便了管护运行,延长了渠道的使用年限. 相似文献
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渠道防渗工程是有效降低渠道输水损失,节约用水,高效利用水资源,以延长渠道防渗工程的寿命,提高渠道防渗工程使用效果。 相似文献
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油田污水矿化度高、腐蚀性强，对管道的腐蚀相当严重。为防止管道的内腐蚀，采用了管道塑膜内衬技术，经过几个工程的实践，收到了良好的效果。介绍了管道塑膜内衬的施工工艺和内衬特点，经比较其施工工期短、造价低。管道塑膜内衬技术是对油田管道在线修复的新施工方法。 相似文献
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农一师沙井子灌区属寒冷地区，针对寒冷地区混凝土衬砌体的冻胀破坏问题，根据近年来我国在水工建筑物抗冻技术方面的研究成果，结合本区的实践经验，笔者介绍了沙井子灌区混凝土衬砌渠道的抗冻胀设计方法和切实可行的抗冻胀措施。 相似文献
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随着油田的开发，进入中、高含水斯的集输管道腐蚀愈来愈严重，直接影响了油田的安全生产。为找出经济、有效的办法，在腐蚀较严重的管段进行了复合衬里试验，收到了良好的效果。介绍了管道砂浆内衬的施工工艺流程、参数控制及施工过程，并对比说明用此方法处理、可以延长管道寿命，其经济效益明显。在管道内衬施工方面取得了一些经验，可供其它油田借鉴。 相似文献
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