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《河海大学》 2007年
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地下钢筋混凝土高压岔管围岩稳定与衬砌结构分析

邓柏旺  
【摘要】:随着电力系统的发展,一定规模的抽水蓄能电站应需而生,它在调峰填谷、平衡昼夜用电量、提高电网运行的灵活性和可靠性发挥着重要作用。相应的高水头大直径水工压力隧洞的建设也逐渐增多。并且越来越多的工程采用地下钢筋混凝土岔管。这类结构具有高内水压、高外水压和大直径等特点,岔管结构受力复杂,在围岩稳定和衬砌设计等方面至今仍有许多难题。 本文介绍了地下钢筋混凝土岔管结构的研究现状、地下钢筋混凝土岔管结构设计理论、基于ABAOUS的高压岔管结构数值分析。详细论述了地下高压隧洞衬砌形式的选择、围岩稳定的数值分析、衬砌结构数值分析、衬砌与围岩的相互作用模拟、内外水荷载的取值计算、衬砌的钢筋模型、混凝土的本构模型,以及这些分析过程在ABAQUS有限元分析软件上的实现。本文比较了用桁架单元加弱化层和弹簧单元模拟混凝土衬砌和围岩相互作用,比较了用规范公式和混凝土本构模型配置衬砌钢筋,分析了钢筋应力和裂缝开展的情况,得出一些数据和结论。最后对辽宁某抽水蓄能电站工程钢筋混凝土岔管的施工、运行、检修等不同工况进行了三维非线性有限元分析,分析了岔管围岩的稳定性和衬砌的应力应变情况;分析了水荷载基于面力和渗透体力两种不同设计理论,提出了不同的计算方法;采用弹簧简化模型对混凝土衬砌厚度以及配筋进行设计。通过以上分析得到一些有益的结论,为完善地下岔管结构的计算理论和计算方法提供了参考。
【学位授予单位】:河海大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TV223.3

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