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《武汉大学》 2005年
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坝后钢衬钢筋混凝土压力管道设计方法研究

田继平  
【摘要】:水工非杆系结构是工程上广泛应用的结构形式。由于此类结构形式的复杂性,目前对于非杆系结构极限状态的确定及其设计方法尚没有统一的认识。坝后钢衬钢筋混凝土压力管道是非杆系结构中的重要一类,现有的基于弹性应力图形的设计理论和方法已难以满足工程要求。 本文通过对大量实际工程中的坝后背管资料的收集、归纳和分析,选取了具有代表性的计算模型;用有限元软件ANSYS计算了典型坝后背管结构在实际内水压力作用下的应力分布和裂缝发展情况;以国内几个有代表性的模型试验和有限元计算的成果为依据,分析了在内水压力作用下钢衬钢筋混凝土压力管道管壁裂缝的特点,并尝试总结出此种管道的裂缝出现的原因及其发展规律,同时确定了坝后背管结构极限状态的新的定义方式——以坝后背管的裂缝宽度来定义。文章从混凝土裂缝的基本理论出发,采用合理的计算模式,并结合压力管道结构的特殊性,推导出了在内水压力等因素的作用下钢衬钢筋混凝土压力管道最大裂缝宽度的计算公式,并和有限元软件ANSYS分析的结果进行了对比,两者的吻合程度较好。此公式简便实用,可供工程设计参考使用。 本文的分析是建立在对模型试验和实际工程中的坝后背管结构进行归纳总结的基础之上,所总结的规律和结论可为今后的工程实际和理论研究提供参考。
【学位授予单位】:武汉大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TV732.4

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 朱立波;基于ANSYS的钢衬钢筋混凝土压力管道优化设计研究[D];太原理工大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵国藩,王清湘;钢筋混凝土构件裂缝宽度分析的应力图形和计算模式[J];大连工学院学报;1984年04期
2 张镜剑,刘杰,陈祥,徐长义,彭成山;钢衬钢筋混凝土压力管道混凝土裂缝宽度计算问题的商榷[J];华北水利水电学院学报;2004年01期
3 邱玉深;大体积混凝土养护的温度控制[J];混凝土;2003年12期
4 陆新征,江见鲸;用ANSYS Solid 65单元分析混凝土组合构件复杂应力[J];建筑结构;2003年06期
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6 冯兴中,石广斌;坝后背管结构有限元分析探讨[J];西北水电;2003年03期
7 刘幸,张立军,贺斌,方梅;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[J];水电站设计;2001年01期
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9 陈华,赵华,杜振坤,沈星源;超高水头钢衬钢筋混凝土明管研究[J];水力发电;1995年04期
10 董哲仁,董福品,鲁一晖;钢衬钢筋混凝土压力管道混凝土裂缝宽度数学模型[J];水力发电;1996年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 周鑫;三峡水电站岸坡段埋藏式压力管道应力分析[D];广西大学;2002年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗宇,孙伟民;集中力作用下的墙体计算截面宽度及承载力非线性有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年03期
2 赵志平;常建立;杨晓光;;利用ANSYS对碳纤维布加固RC梁的非线性有限元分析[J];四川建筑科学研究;2006年01期
3 周志军;郭光玲;;纤维布包裹钢筋混凝土轴心受压柱非线性有限元数值模拟[J];四川建筑科学研究;2006年04期
4 司炳君;孙治国;谢永杰;;ANSYS软件在无粘结预应力混凝土箱型梁承载力分析中的应用[J];四川建筑科学研究;2006年06期
5 梅毕祥;贾益纲;;ANSYS,ADINA在钢筋混凝土结构非线性分析中的应用与算例分析[J];四川建筑科学研究;2007年01期
6 赵志平;;碳纤维布加固钢筋混凝土梁二次受力时的非线性有限元研究[J];四川建筑科学研究;2007年01期
7 钟树生;倪忠;勾清媛;;框支短肢剪力墙结构抗震试验有限元分析[J];四川建筑科学研究;2007年02期
8 赵志平;韩春民;黄渊;;钢筋混凝土梁抗弯性能的全仿真模拟[J];四川建筑科学研究;2007年03期
9 温宇平;王清湘;;钢骨—钢管混凝土组合重载柱节点的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2008年02期
10 刘清山;梁兴文;李萍;;新配筋方案小跨高比连梁有效性的有限元验证[J];四川建筑科学研究;2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 伍鹤皋;马善定;陈观福;熊德炎;;浅槽式钢衬钢筋混凝土管道结构分析[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第二卷)[C];1997年
2 黄承逵;赵国藩;吕克顺;邢顺锜;王五俊;王晓明;;钢筋钢纤维混凝土轴心受拉构件正常使用极限状态的计算方法[A];全国第五届纤维水泥与纤维混凝土学术会议论文集[C];1994年
3 何化南;张涛;黄承逵;;大坝钢衬钢纤维自应力混凝土压力管道裂缝试验研究及其计算方法[A];纤维混凝土的技术进展与工程应用——第十一届全国纤维混凝土学术会议论文集[C];2006年
4 赵志平;常建立;尹素花;;碳纤维复合材加固T梁的三维设计[A];工程三维模型与虚拟现实表现——第二届工程建设计算机应用创新论坛论文集[C];2009年
5 王吉忠;李赵怡;;FRP补强加固混凝土柱的研究现状[A];工业建筑(2009·增刊)——第六届全国FRP学术交流会论文集[C];2009年
6 叶伟;沈锐利;唐茂林;;外包钢板混凝土悬索桥桥塔极限承载力研究[A];2006钢桥科技论坛全国学术会议论文集[C];2006年
7 王铁成;赵领志;张小鹏;韦灼彬;;钢板型钢-混凝土组合板变形分析与计算[A];第四届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2004年
8 张红旗;;钢筋混凝土梁非线性分析在ANSYS中的实现[A];第六届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2006年
9 崔来奇;徐亚丰;;T形钢管混凝土芯柱单向偏压承载力有限元分析[A];第九届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2009年
10 崔来奇;徐亚丰;;T形钢管混凝土芯柱双向偏压受力性能研究[A];第九届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 肖阿林;钢骨-钢管高性能混凝土轴压组合柱受力性能与设计方法研究[D];湖南大学;2009年
2 刘建明;核心钢管外包钢骨混凝土短柱受压性能试验与理论研究[D];燕山大学;2011年
3 郑继光;二次受力叠合式钢筋混凝土圆截面柱受压性能分析及承载力研究[D];吉林大学;2011年
4 黄彩萍;混合梁斜拉桥钢混结合段受力性能的试验研究与理论分析[D];华中科技大学;2012年
5 赵德海;巨型压力钢管取消伸缩节研究及厂房结构静动力分析[D];大连理工大学;2001年
6 秦杰;钢衬钢筋混凝土压力管道施工期、运行期性能及其改性研究[D];大连理工大学;2002年
7 何化南;钢衬钢纤维自应力混凝土新型复合管道性能和计算理论研究[D];大连理工大学;2002年
8 孙杰;航空整体结构件数控加工变形校正理论和方法研究[D];浙江大学;2003年
9 刘文波;全自动压药机力学问题建模及分析[D];哈尔滨工程大学;2005年
10 刘荣昌;曲轴参数化有限元分析系统与滚压关键参数设计理论研究[D];西安理工大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐新瑞;折线形先张法预应力混凝土箱梁受力性能的分析[D];郑州大学;2010年
2 鲁博文;预应力混凝土箱梁非线性有限元分析[D];郑州大学;2010年
3 胡志超;箱型钢筋混凝土倒虹吸非线性有限元分析[D];郑州大学;2010年
4 张爱霞;FRP加固受损钢筋混凝土框架节点抗震性能[D];郑州大学;2010年
5 戴旅龙;折叠盖板宽带换能器研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 张雷;TRC抗弯加固RC梁的有限元分析[D];大连理工大学;2010年
7 佘俊;预压型钢混凝土柱受力性能分析[D];长沙理工大学;2010年
8 刘俊;刚度退化对框架剪力墙结构影响分析[D];南昌大学;2010年
9 林士磊;RC异形柱框架—短肢剪力墙结构抗震性能的有限元分析[D];武汉科技大学;2010年
10 皮云云;减速器试验台加载器的有限元分析及其布局研究[D];中南林业科技大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张仲卿,梁政,魏有健;三峡水电站钢衬钢筋砼压力管道承载能力研究[J];广西大学学报(自然科学版);1998年04期
2 匡会健;伍鹤皋;马善定;;混凝土坝内钢管应力分析[J];湖北水力发电;1992年01期
3 刘筠,席江,李凤兰;坝后预应力混凝土压力背管的受力性能[J];华北水利水电学院学报;1999年04期
4 张丽;组合套管式引水管道联合承载的研究分析[J];华北水利水电学院学报;1997年02期
5 龚爱民,傅蜀燕,黄海燕;应用ANSYS软件分析地下埋管工程[J];淮海工学院学报(自然科学版);2004年03期
6 符志远;压力钢管联合受力多层环模型及算法[J];人民长江;1995年05期
7 张超然;前苏联钢衬钢筋混凝土压力管道经验及其应用[J];中国三峡建设;2001年05期
8 张武,董哲仁;下游坝面管道非线性有限元全过程分析[J];水力发电;1993年09期
9 李光顺,李小庆;龙滩水电站地下埋藏式压力钢管设计[J];水力发电;2004年06期
10 生晓高,朱忠华;坝下游面浅槽式钢衬钢筋混凝土管道结构分析[J];水利技术监督;2001年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 马少坤;超高水头双钢衬钢筋混凝土引水压力管道的研究[D];广西大学;2005年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 周兆禹;盘形悬式绝缘子的结构分析与优化[D];内蒙古科技大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵国藩,王清湘;钢筋混凝土构件裂缝宽度分析的应力图形和计算模式[J];大连工学院学报;1984年04期
2 宋玉普,赵国藩;钢筋混凝土构件裂缝宽度的有限单元法分析[J];大连工学院学报;1985年04期
3 张仲卿,梁政,魏有健;三峡水电站钢衬钢筋砼压力管道承载能力研究[J];广西大学学报(自然科学版);1998年04期
4 陆新征,江见鲸;利用斜支撑提高异型柱框架结构抗扭性能的研究[J];工业建筑;2002年06期
5 张丽;组合套管式引水管道联合承载的研究分析[J];华北水利水电学院学报;1997年02期
6 赵国藩,高俊升,廖婉卿,王清湘;钢筋混凝土构件抗裂度和最大裂缝宽度的试验和计算方法[J];建筑结构学报;1980年04期
7 过镇海,张秀琴,张达成,王如琦;混凝土应力-应变全曲线的试验研究[J];建筑结构学报;1982年01期
8 符志远;压力钢管联合受力多层环模型及算法[J];人民长江;1995年05期
9 陶然,石玉莹;组合多层环应力分析的解析表达式及其应用[J];西北水电;1998年04期
10 马善定,周润坚,熊德炎,龙国芝;混凝土坝下游面钢衬钢筋混凝土压力管道的强度和变形[J];水力发电学报;1988年04期
【相似文献】
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5 刘幸,张立军,贺斌,方梅;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[J];水电站设计;2001年01期
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8 胡广会;;引水隧洞钢衬段自密实混凝土现场生产性试验[J];中小企业管理与科技(下旬刊);2010年11期
9 李晓克,赵顺波,赵国藩;钢衬预应力混凝土压力管道设计方法[J];水利水电技术;2004年04期
10 胡晶;李焰;;景洪水电站钢衬接触灌浆施工技术[J];红水河;2009年03期
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2 侯锦;荣永谦;胡军民;;钢衬接触灌浆施工工艺及效果[A];第十四届全国探矿工程(岩土钻掘工程)学术研讨会论文集[C];2007年
3 王斌;李焰;;三峡三期工程钢衬底部灌浆系统布置与回填灌浆施工[A];第八次水利水电地基与基础工程学术会议论文集[C];2006年
4 王敦厚;王宁;;西龙池抽水蓄能电站埋藏式内加强月牙肋岔管监测布置[A];抽水蓄能电站工程建设文集(2011)[C];2011年
5 王敦厚;王宁;;西龙池抽水蓄能电站埋藏式内加强月牙肋岔管监测布置[A];抽水蓄能电站工程建设文集2011[C];2011年
6 王庆昭;高步良;于元章;张波;;超高分子量聚乙烯制品在金属矿山的应用[A];2010年第三届尾矿库安全运行技术高峰论坛论文集[C];2010年
7 陈婷婷;;蚌埠淮河公路桥悬索锚点焊接工艺[A];'2011全国钢结构学术年会论文集[C];2011年
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1 本报记者 王文郁 通讯员 何民;塑钢窗质量良莠不齐[N];中国消费者报;2002年
2 莫言 韩玉斌;藏在门窗里的猫腻[N];中国质量报;2010年
3 本报记者 李妍;登高望远 独领风骚[N];中国高新技术产业导报;2002年
4 孟宪韬;塑钢门窗:现代居室的眼[N];中国物资报;2000年
5 晓易;彩色塑料门窗走俏市场[N];中国建材报;2010年
6 记者 王姝;利州区2个项目竣工投产[N];广元日报;2011年
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1 何化南;钢衬钢纤维自应力混凝土新型复合管道性能和计算理论研究[D];大连理工大学;2002年
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1 李春永;钢衬钢筋混凝土岔管三维有限元分析[D];天津大学;2010年
2 王金辉;温度对充水保压蜗壳结构蜗壳与外围混凝土间隙的影响[D];天津大学;2007年
3 李林峰;混凝土坝深式泄水孔钢板衬砌对孔口应力的影响研究[D];西安理工大学;2010年
4 王小军;高水头引水隧洞衬砌结构非线性有限元分析[D];西安理工大学;2010年
5 朱立波;基于ANSYS的钢衬钢筋混凝土压力管道优化设计研究[D];太原理工大学;2010年
6 朱素华;特高拱坝快速施工关键技术及其在溪洛渡工程上的应用[D];清华大学;2013年
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