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三峡右岸电站直埋式蜗壳配筋研究

恽燕春  
【摘要】:蜗壳可分为垫层、充水保压与直埋式三种,其中直埋式蜗壳施工方便、机组运行稳定,被认为是很有应用前景的蜗壳形式。但由于直埋式蜗壳的外围混凝土裂缝不易控制,目前运用不多。 本文首先提出轴对称问题混凝土等效单轴应变本构模型,并在原有程序中添加了相应的计算模块。然后采用该程序对目前世界上最大的直埋式蜗壳,三峡右岸电站直埋式蜗壳,从承载能力与裂缝控制两个方面进行了详细的研究,主要成果有: (1)对按明管设计的蜗壳,外围混凝土不必进行承载能力极限状态计算,只需进行正常使用极限状态验算,控制裂缝宽度与长度。 (2)随着蜗壳与外围混凝土之间缝隙增大,外围混凝土拉应力减小,蜗壳应力与承载比增大。 (3)当保持HD值、外围混凝土厚度与配筋不变时,有:①随着蜗壳直径及蜗壳圆心至机组中心线距离成比例的减小,蜗壳的承载比增大,裂缝更容易控制;②仅增加蜗壳圆心至机组中心线的距离或仅减小蜗壳的直径,蜗壳的承载比增大;③仅减小蜗壳圆心至机组中心线距离或仅增大蜗壳直径,对裂缝控制是有利的。 (4)在蜗壳环向钢筋与直钢筋的空档处布置靠近蜗壳的斜钢筋,对控制裂缝是有利的。随着钢筋用量的增多,裂缝条数增多而宽度减小,当钢筋用量达到一定值时,继续增加钢筋用量,裂缝宽度的减小已不明显。 (5)局部设置加强层对控制裂缝开展是有利的,采用钢纤维混凝土比采用高强度等级混凝土的效果更为明显。 (6)考虑施工期残余温度应力与首次充水时的温度作用后,对于外围混凝土的应力状态,夏天充水比冬天有利。


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