重力壩壩后淺埋管結構設計方案優(yōu)選研究.pdf

1、下游壩面淺埋式鋼襯鋼筋混凝土壓力管道（簡稱壩后淺埋管）是水電站發(fā)電引水管道的主要管型之一，近半個世紀以來有了長足的發(fā)展。由于其在布置、承載、造價以及施工等方面的優(yōu)點，在混凝土壩后式水電站中應用廣泛。由于壩后淺埋管在設計上允許外包混凝土開裂，因此有必要在考慮混凝土開裂非線性的基礎上，對壩后淺埋管受力破壞特征以及抗震性能展開研究。
　　本文以某水電站為例，通過ABAQUS軟件對管道結構進行三維有限元計算分析，采用混凝土塑性損傷本構模型

2、，對壩后淺埋管的外包混凝土厚度、鋼襯參數(shù)、鋼筋用量及布置方式進行優(yōu)化研究，主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)基于混凝土損傷塑性模型，對壩后淺埋管鋼管與外圍鋼筋混凝土完全聯(lián)合承載、管壩分縫處設墊層和鋼襯外包墊層三種管道埋設方案進行了研究，并對多種方案的幾何、力學參數(shù)進行優(yōu)選。針對實際工程壩后淺埋管埋設方式選定為鋼管外包墊層方案，該方案管壩結構受力情況較好，在結構安全性方面具備一定的優(yōu)勢。
　　(2)考慮壩后淺埋管與大壩的相互作用，

3、對管道與壩體整體結構建立三維有限元模型，通過地震工況計算對比分析不同埋設方式管道結構的抗震安全性。從保證管道結構強度安全性、控制管壩結構裂縫開展、充分發(fā)揮鋼材與混凝土力學性能等方面推薦壩后淺埋管埋設方式為鋼管外包墊層方案。
　　(3)對引水系統(tǒng)下平段進行三維有限元分析，討論了下平段鋼管過縫處設置不同外包軟墊層的敷設范圍時結構的變形和受力情況。通過對全包墊層三種敷設長度對比分析，下平段鋼管設置外包軟墊層能夠很好的補償廠壩分縫處的不均