水電站預應力混凝土蝸殼三維有限元分析與研究.pdf

1、隨著國家水利水電行業(yè)的蓬勃發(fā)展，各種規(guī)模水電站相繼建成，對水電站廠房的研究也越來也深入。蝸殼是水電站廠房的重要組成部分之一，形式的選擇十分重要。對于中低水頭的水電站來說，混凝土蝸殼具有節(jié)約鋼材，降低成本的優(yōu)勢，從經濟上考慮毫無疑問是蝸殼形式的首選。但對于水頭在40m左右的大中型的水電站來說，混凝土的強度略顯不足，因此以何種方式改善蝸殼受力及裂縫情況，使其能適應較高水頭的水電站是本文研究的重點。本文以某水電站工程為例，分析了普通混凝土蝸殼

2、、高強混凝土蝸殼、帶鋼襯的混凝土蝸殼和預應力混凝土蝸殼在受力、變形及裂縫方面的特點，并對結果進行了對比，得到結論如下：
　?。?）簡要闡述了三維有限元技術在蝸殼計算方面的研究現(xiàn)狀，并介紹了現(xiàn)有的預應力蝸殼在實際工程當中的應用情況。利用有限元軟件ANSYS對水電站蝸殼部分具有代表性的幾個截面建立扇形模型，分析了幾種不同類型蝸殼的應力變形情況。
　?。?）高強混凝土蝸殼由于材料強度的增大，混凝土分擔的應力大于普通混凝土蝸殼，鋼筋

3、應力減小，有效地控制了結構的變形；在開裂方面，起裂荷載有了明顯的提高，相同配筋率下的最大裂縫寬度較普通混凝土蝸殼更小，但在較低配筋率下，最大裂縫寬度仍不能滿足規(guī)范要求，無法達到減少鋼筋用量的目的。
　?。?）在蝸殼中加鋼襯是一種傳統(tǒng)的加固手段，計算結果說明鋼襯在分擔內水壓力方面作用不明顯，混凝土部分承擔壓力與普通混凝土蝸殼區(qū)別不大，但由于結構設有防滲層，使規(guī)范中對于最大裂縫寬度的允許值增大，因此能夠在滿足規(guī)范要求的前提下，降低鋼筋