摘要：针对水电站贴边钢岔管设计繁琐、工作量大、有限元计算前处理耗时长的缺点,利用CATIA二次开发工具Visual Basic 6.0编写了计算机辅助设计程序。该程序集成了CATIA中快速建模、网格自动剖分和管节展开三大模块,并能生成包含节点、单元、材料等有限元分析前处理信息的ANSYS程序APDL命令流,实现了与有限元软件的无缝对接。结合一工程实例采用该辅助设计程序开展了贴边岔管的设计,并与其他方法进行了对比,验证了设计程序的可靠性和稳定性。结果表明该程序具有设计速度快、精度较高等优点,具有较高的实用价值。

摘要：通过三维有限元结构分析,对目前常用的几种钢岔管应力控制标准进行了比较研究。在相同围岩参数及缝隙条件下,按不同应力控制标准设计的钢岔管管壁厚度和肋板尺寸差别较大,说明不同应力控制标准之间差别是较大的。此外,在满足明管校核准则和适当围岩承载比的条件下,按DL/T 5141—2001《水电站压力钢管设计规范》坝内埋管的结构系数增加10%的应力控制标准对地下埋藏式钢岔管进行设计是比较合理的。

摘要：基于预应力混凝土结构设计原理,提出了在较高水头水电站的混凝土蜗壳中,采用预应力加固的措施来解决其防渗问题,通过采用"降温法"施加预应力和ABAQUS软件中的混凝土弹塑性损伤模型对预应力混凝土蜗壳进行研究,结果表明,通过对混凝土蜗壳结构的关键部位施加预应力,可以降低蜗壳结构的拉应力水平,改善结构受力,限制裂缝开展,使之满足防渗要求。

摘要：提出了一种利用CATIA完成水电站月牙肋钢岔管三维参数化设计的方法,实现了主支管各一个过渡管节的Y形月牙肋钢岔管的整个设计过程,包括钢岔管三维参数化建模,网格自动剖分,在CATIA中导出节点单元信息后再导入ANSYS中完成有限元计算,以及管节自动展开.最后运用该方法对国内某抽水蓄能电站工程实例进行了设计与分析,验证了此方法的可行性和可靠性.虽然该方法的研究对象是一个过渡管节的Y形月牙肋钢岔管,但该方法同样可以应用于多个过渡管节的Y形月牙肋钢岔管或其他类型的钢岔管,具有一定的推广价值.

摘要：根据西龙池抽水蓄能电站的工程资料,建立埋藏式月牙肋钢岔管有限元模型,利用接触单元模拟钢岔管和围岩的联合承载。通过构造一系列围岩参数依次进行联合承载有限元计算,得到测点的计算应力。依据测点的计算应力和实测应力等数据,进行神经网络反演分析,根据反演结果的误差大小确定围岩参数。研究表明,通过神经网络反演得到的围岩参数较为合理,符合工程经验,且围岩承载规律性较好,证明利用神经网络法对钢岔管主要设计参数进行反演分析是可行的。

摘要：引入具有水力耦合属性的内聚单元模拟衬砌裂缝、衬砌-围岩交界面,以反映缝隙的位移非连续特征以及内部压力水体的流动特性。结合渗流-应力间接耦合方法,提出了水工隧洞钢筋混凝土衬砌水压致裂算法,探究了衬砌裂缝发展历程、裂缝宽度演化以及缝隙内部水压力传递特征等,并基于此系统分析了衬砌-围岩有条件联合承载特性的影响。计算分析表明,隧洞充水加压过程中,衬砌裂缝促发与扩展过程短暂且密不可分,随之缝内水压力突增、内水外渗效应加剧;衬砌开裂后,缝内水压力沿衬砌径向的降低幅度非常小,量值较为接近于内水压力。有条件联合承载情况下,衬砌裂缝与衬砌-围岩交界面间隙所形成的水体流动通道可以起到传导水压力的作用,使得衬砌外水压力分布更为均匀;衬砌裂缝相对稳定,并且呈现数量少、间距大的分布特点,与衬砌压水试验结果更为吻合。

摘要：为探讨功果桥水电站厂房蜗壳结构先进、可行的埋入方式,采用大型有限元分析软件ABAQUS对不同埋入方式下蜗壳结构进行了三维数值仿真分析,从混凝土开裂情况、机墩不均匀上抬位移、座环承受的不平衡力等主要控制指标剖析了蜗壳结构受力特点.研究结果表明:直埋-垫层组合方案可有效控制关键部位的混凝土开裂,显著减小混凝土损伤范围和损伤水平,并有效控制机墩特征截面的不均匀上抬,降低座环不平衡推力,有较好的工程适应性.研究成果对同类工程设计具有参考意义.

摘要：为分析蜗壳外围混凝土结构的开裂趋势,基于ABAQUS损伤塑性模型,对某一充水保压蜗壳联合承载结构进行了三维非线性有限元计算.研究结果表明:该蜗壳结构在设计内水压力作用下,蜗壳外围混凝土结构除局部出现损伤之外,基本仍处于弹性工作状态,钢筋应力均较小;在2.0倍内水压力超载情况下,蜗壳外围混凝土结构的损伤区域和损伤程度大大增加,损伤区域钢筋应力也较大,局部位置混凝土表面裂缝超过了规范限值,但整体结构并未受到过大的破坏,仍然具备相当的超载能力.同时说明损伤塑性模型能够较好地反映出蜗壳外围混凝土的开裂趋势,有效进行结构的承载力计算和裂缝宽度验算.

摘要：苏阿皮蒂水电站主坝为碾压混凝土重力坝,最大坝高120 m,发电厂房为坝后式地面厂房。电站压力钢管采用坝坡明钢管,单管单机布置。为了解该钢管在内水压力、温度荷载及地震作用下的应力变形规律,对大坝、管道及厂房建立三维模型,利用有限单元法进行计算分析,重点研究了静、动力工况下管道位移、支座滑动、伸缩节变形及压力钢管应力分布规律。结合该工程实际,利用有限元方法对坝坡明钢管进行了计算校核,以期对我国坝坡明管的设计提供参考。

摘要：为研究蜗壳不平衡水推力作用下座环受剪的机理和特性,结合某实际工程的垫层蜗壳结构,建立三维有限元模型进行数值计算,分析了垫层平面包角等不同影响因素对座环剪力的影响规律。结果表明,垫层子午断面内包角对座环上下环板剪力的影响很小,但垫层平面包角、伸缩节和止推环设置与否、垫层刚度系数以及摩擦系数对座环剪力的影响较大,实际结构设计中应当重点考虑。