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巨型压力钢管取消伸缩节研究及厂房结构静动力分析

赵德海  
【摘要】: 本文共分上、下两篇,第一篇主要是针对建设中的三峡水电站,研究 了巨型压力钢管取消伸缩节的问题,其中的研究成果已成为三峡水电站确 定是否可以取消厂坝间压力钢管伸缩节结构的依据;第二篇是针对缅甸国 的邦朗水电站,研究了地下厂房结构的静动力分析问题,该电站的初步设 计由挪威国家完成,鉴于其机墩结构型式的特殊性,有必要对其进行静动 力分析,研究成果已被设计采纳。文中的主要研究内容和研究成果概括如 下: 1.首先从水电站压力管道的发展应用历程出发,简要介绍了压力管 道的发展趋势、研究现状及存在的问题;以国内外众多的工程实践为依据, 论述了设置厂坝间压力钢管伸缩节的必要性,取消伸缩节结构的经济合理 性及技术可行性。 2.针对三峡水电站这一具体工程,提出了以厂坝间的一段垫层钢管 作为取消伸缩节结构后的替代结构方案,并对厂坝间的该段垫层钢管在常 规荷载及温度荷载作用下的受力特性进行了详细分析。结果证明,增加该 段垫层钢管的长度、增高厂坝间接缝混凝土的高程、设置预留环缝并推迟 其合拢时间、在高温环境下合拢都有助于改善垫层钢管的受力状态。 3.在进行温度荷载分析时,突破了传统的只在结构上施加已知温差 的方法,而是应用了温度仿真分析这一新技术,得到了垫层钢管两端的温 度随时间变化过程曲线及位移随时间变化的过程曲线,使得分析结果更加 确切与直观。 4.对于三立柱环形梁异型机墩结构,国内外的实际工程中很少采用。 但通过对其进行整体结构三维有限元静动力分析,认为可以满足在施工及 运行阶段所可能遇到的各种工况的强度要求,且没有与机组的主要振源发 生共振的危险,为该种新型机墩结构的推广应用提供了一个实例。 最后,对全文做了总结,对有待进一步研究的问题进行了展望。


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