摘要：鉴于抽水蓄能机组蜗壳通常采用充水保压技术埋入混凝土,在运行期钢蜗壳须要承受频繁的大幅值静水压力循环作用,面临一定程度的低周疲劳失效风险,以某实际充水保压蜗壳结构为例,首先基于ABAQUS有限元分析平台完成了该组合结构的施工-运行过程静力仿真分析,然后基于DesignLife疲劳分析平台,依据有限元静力分析结果采用常幅值荷载的循环方式预测了钢蜗壳的疲劳寿命,其中材料的S-N曲线(应力-寿命曲线)选取为Eurocode3-112.计算结果表明:运行期钢蜗壳的局部脱空现象会对其自身的受力产生不利影响,脱空区-高应力区-高疲劳失效风险区三者间存在显著的因果对应关系.从预测的疲劳寿命数量级(2×10~5以上)看,电站运行期内钢蜗壳无低周疲劳失效的风险.

摘要：蜗壳结构是电站厂房的核心结构物，因此准确获取其应力、应变状态是至关重要的。通过数值计算，采用简化算法对某水电站保压蜗壳结构进行了应力状态和变形情况分析，并与直埋方案做了对比研究，结果表明：从限裂方面考虑保压蜗壳结构有利于机组的安全稳定运行，该水电站采取充水保压埋设方式是合理的；蜗壳外围混凝土各截面最大拉应力值出现在蜗壳顶部，该机组设计保压值偏低，选取1．9MPa保压值比较合理；蜗壳外围混凝土的结构应力值主要是由内水压力所引起的，上部荷载影响很小，仅占5％～24％左右。

摘要：针对蜗壳结构安全是确保大型水电机组稳定运行的关键,通过简化算法对糯扎渡大型水电站蜗壳结构进行了三维有限元分析。计算结果表明,蜗壳结构各截面最大拉应力值出现于蜗壳顶部混凝土处,钢蜗壳选用充水保压浇筑外围混凝土的埋置方式合理、有效可行,可为蜗壳结构设计与施工提供参考。

摘要：通过对盖孜水电站蜗壳及外围混凝土结构联合承载力进行有限元计算分析,假定在3.2 MPa的充水保压值下,对蜗壳的打压顺序进行分析,通过计算最终确定先打压后浇筑的施工顺序。

摘要：针对三峡电站水轮机蜗壳规模大、蜗壳进口钢管直径大、设计内水压力高、HD值高等特点,采用收集国内外同类大型电站蜗壳结构形式的相关资料、数学模型计算分析、物理模型试验等多种技术路线,综合研究了三峡特大型水轮发电机组充水保压蜗壳关键技术,研究成果得到了应用和蓄水后工程的验证。

摘要：为解决扎拉水电站引水发电建筑物设计过程中存在引水隧洞穿越活动断裂,引水隧洞Ⅳ类、Ⅴ类围岩洞段占比较大,调压室顶部层间密集剪切带,巨型冲击式机组配水环管充水保压浇筑混凝土等重大技术难点,充分论证引水隧洞过活动断裂洞段增加衬砌混凝土厚度、短分节、上部设置排水洞(兼勘探洞、灌浆洞、监测洞)等措施的有效性。通过优化布置和计算线弹性有限元结构,提出了引水隧洞Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类围岩分别选取40,60,80 cm厚度衬砌结构设计,调压室选取1.5,1.0 m厚度衬砌结构设计,配水环管选取5.5 MPa的充水保压埋设方式,配水环管分区配置钢筋来优化结构设计。相关设计成果可供同类工程参考。

摘要：三峡部分水轮机蜗壳采用充水保压方式埋设。为了了解蜗壳在充水加压过程中的运行状况,以及蜗壳内水压力对蜗壳运行情况的影响,采取在蜗壳上安装钢板应力计监测的方法进行试验和分析研究。通过对蜗壳在充水加压过程中的应力进行监测分析,得出了蜗壳在所试验内水压力条件下能安全运行的结论,并总结出了蜗壳所受应力与蜗壳内水压力的对应变化关系和规律。该成果为后续类似机组蜗壳的安全施工和调试、安全运行提供了依据,也为以后类似机组蜗壳的设计、施工和运行管理提供了一定的参考。

摘要：针对抽水蓄能机组充水保压蜗壳联合承载结构的受力特性,考虑到钢蜗壳与外包混凝土间的接触传力关系,基于ABAQUS程序平台,引入一种新的不同材料交界面接触单元模型,对某水电站机组蜗壳结构进行非线性接触分析,并将其计算结果与传统简化模型的有限元计算成果及实测资料作比对分析。结果表明:接触单元模型计算成果与实测值较吻合,其更符合工程实际,较好地揭示了充水保压蜗壳复合结构的真实力学行为规律,验证了考虑接触单元模型的合适性,亦为蜗壳结构的优化设计提供了可靠的科学依据。

摘要：马鹿塘水电站一、二期水头相差112 m,一期工程蜗壳钢筋混凝土结构采用与钢蜗壳联合受力的结构形式,而蜗壳最大设计水头又要按二期建成后的450 m设计,因此在一期设计水头运行时,蜗壳内的水压力小于保压值,则保证蜗壳运行稳定性是设计的难点;同时因蜗壳混凝土结构分担内水压力较大,仍按传统的抗裂设计配筋,钢筋用量太大,对保证蜗壳混凝土的质量难度大,这次蜗壳设计突破传统设计方法,采用按限裂设计配筋,最大限度的减少钢筋量用量,易保证混凝土浇筑质量。

摘要：依托于新疆盖孜水电站,运用大型有限元计算软件,采用接触算法对金属蜗壳与外围混凝土联合承载特性进行了有限元计算分析,确定了充水保压值,并运用结构力学方法对蜗壳外围计算分析,最终确定蜗壳外围混凝土的配筋方案。研究结果为为相关工程提供借鉴。