百花滩电站3～#机组尾水管开裂影响研究

【摘要】： 尾水管的稳定是水电站安全运行的重要保证。百花滩水电站3~#机组尾水管在浇筑过程中，由于支撑枋木断裂，造成尾水管靠肘段顶板下垂并产生横向裂缝，对尾水管的稳定产生不利影响。分析研究尾水管顶板下垂和产生横向裂缝后的结构应力重新分布情况以及横向裂缝发展变化趋势显得尤为重要。本文采用非线性有限元法对3~#机组尾水管四个典型剖面和三维整体应力应变进行了分析。分析结果表明： 1、由于下垂变位引起的右孔混凝土开裂致使钢筋出现拉应力，以检修工况下右孔剖面7的钢筋拉应力最大，量值达到79．68MPa，小于钢筋的设计抗拉强度。 2、由于下垂变位引起的右孔混凝土开裂致使缝端出现拉应力，以检修工况下右孔中剖面6的缝端拉应力最大，量值达到260．7kPa。缝端出现明显应力集中现象。 3、尽管下垂变位引起的右孔混凝土开裂致使裂尖混凝土出现拉应力，但是量值在0．26MPa以内，小于混凝土的许用抗拉强度。按断裂力学计算，其K_I=0．16MPa／m~(1／2)，小于临界断裂韧度K_(IC)=0．7MPa／m~(1／2)，故该裂纹不会扩展，即不会带来严重的结构危害。这与现场的裂缝观测相吻合。 4、将无缝工况与有缝工况相比，可见对应相同蓄水工况下，厂房结构特征变位差异非常微弱。下垂和裂缝导致的位移差一般在0．002cm以内。可见，该裂缝不会产生宏观变位和应力影响。