摘要：本文借助ANSYS软件,针对伸缩节过缝和垫层管过缝两种常用的过缝结构形式对垫层蜗壳的影响进行了对比研究,着重分析了止推环设置与否对蜗壳流道刚度及座环受力等方面的影响。研究结果表明,伸缩节过缝时,设止推环能有效抑制蜗壳与混凝土之间的相对滑移,承担不平衡水推力,对垫层蜗壳受力有利,因此建议设置止推环;垫层管过缝时,蜗壳流道刚度较采用伸缩节过缝明显增大,可以大大改善下游垫层蜗壳结构的受力状态,而设置止推环并不能明显改善垫层蜗壳结构的受力状态,因此可以考虑取消止推环。

摘要：本文应用有限元程序ANSYS,对某大型水电站垫层蜗壳钢衬-钢筋混凝土结构进行三维非线性有限元分析,钢蜗壳与外围混凝土之间按常规共结点和滑移接触两种方案分别进行计算,分析比较两种方案中钢蜗壳和钢筋的应力分布、裂缝开展范围与宽度等,验证接触非线性模型的合理性,为更精确地进行水电站垫层蜗壳的设计提供依据。

摘要：结合某水电站,建立垫层蜗壳三维有限元整体模型,采用ANSYS有限元软件对三维模型进行钢筋混凝土非线性计算,确定有限元计算中利用线弹性计算的拉应力配筋的合理性。并根据钢筋混凝土非线性计算的结果对裂缝宽度进行验算。考虑混凝土开裂的三维非线性有限元计算结果表明设计提出的蜗壳厚度和按线性计算得到的配筋,在结构自重、设备重量及内水压力作用下,其应力均低于钢材的允许应力。通过不同工况下不同垫层厚度的计算对比分析,可以初步认定管道外包混凝土最大裂缝宽度是垫层最小厚度取值的控制因素,根据此控制因素,可初步选定垫层的最优厚度取为3cm。设计采用的蜗壳外包混凝土厚度和机墩尺寸具有足够的刚度,可以满足机组运行稳定的要求。

摘要：为研究水电站垫层蜗壳结构中钢衬-混凝土之间的接触特性对整体结构的影响,采用考虑滑移摩擦的面面接触模型及传统共结点模型分别对垫层蜗壳结构进行计算,将两种模型计算结果与水电站实际测试数据进行对比。结果表明,采用考虑滑移摩擦的面面接触模型计算得到钢蜗壳及外围混凝土的应力分布及变形情况较均匀,有效的解决了常规共结点模型中垫层末端处应力集中和变形较大的问题,也更加符合实际测验数据。同时,计算出的混凝土承载比相对较小,能真实的反映钢衬和混凝土之间内水压力比例,也能更加准确的判定整体结构的稳定性。由此可知,垫层蜗壳结构采用考虑滑移摩擦接触的面面模型可以更加合理的模拟钢蜗壳及外围混凝土实际的接触特性及真实传力特征,可为垫层蜗壳结构设计与刚强度分析提供一定的参考。

摘要：根据白鹤滩水电站垫层蜗壳实际情况,针对蜗壳外围混凝土结构、垫层铺设方案、结构变形、混凝土开裂及配筋等方面进行了针对性研究和计算分析,给予工程设计一定的指导。计算分析表明:白鹤滩蜗壳垫层的铺设有利于减小混凝土开裂和损伤,混凝土贯穿性损伤区域不大,并且裂缝宽度可满足《水工混凝土结构设计规范》(DL/T 5057-2009)的要求。考虑混凝土开裂后,发电机基础上抬量及其沿圆周分布的不均匀程度相比于线弹性条件下有所增大,但不会导致机组运行受到不利影响。

摘要：针对向家坝右岸坝后电站拟采用的垫层蜗壳方案,以蜗壳外包混凝土应力、承载比、蜗壳应力、机墩不均匀上抬变形等为指标,对软垫层的铺设范围和材料弹性模量进行三维有限元优化分析。计算结果表明:软垫层的设置能够充分发挥钢衬的承载作用,改善蜗壳外包混凝土的应力状态;垫层包角越大,蜗壳最大Mises应力越大,且基本呈线性增长趋势;机墩竖直向位移沿圆周分布的不均匀程度随着垫层平面铺设范围的增大而减小;垫层弹性模量越高,传递给外包混凝土的内水压力比例越大。

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。

摘要：为研究垫层蜗壳中弹性垫层的作用、为小型水电站垫层蜗壳的弹性垫层设计提供依据,利用蜗壳与弹性垫层变形相容条件推求出垫层蜗壳外包混凝土平均径向压力与弹性垫层参数之间的计算关系式,对公式本身及其应用于外包混凝土结构分析的合理性进行分析,并将其应用于涔天河电站垫层蜗壳弹性垫层的设计。

摘要：结合某水电站垫层蜗壳结构,针对蜗壳与垫层、蜗壳与混凝土之间的摩擦系数对蜗壳结构特性的影响进行了三维有限元分析。结果表明,蜗壳与垫层之间的摩擦系数对蜗壳外围混凝土的应力、结构位移的影响很小;蜗壳与混凝土之间的摩擦系数对结构位移影响甚微,但是对蜗壳下半周混凝土的应力和配筋影响较大,尤其在底部位置,当摩擦系数由0.25增大到0.60时,环向应力平均增幅约为14%,配筋面积平均增幅达到30%左右。此前已完成的许多研究中将此摩擦系数取为0.25,根据相关实验研究该值偏小,对蜗壳外围钢筋混凝土结构是偏不安全的。因此,在垫层蜗壳结构的接触非线性计算中,应选择合理的蜗壳与混凝土之间的摩擦系数。

摘要：近年来,国内水电企业积极响应国家"走出去"战略,拓展国际水电市场。正在建设的苏布雷水电站被誉为科特迪瓦的"三峡电站",项目的勘测设计采用欧洲标准。本文分析了欧洲标准与国内行标在混凝土结构设计时的主要异同,基于欧洲标准采用Abaqus软件开展苏布雷水电站垫层蜗壳结构的有限元分析,完成了蜗壳垫层铺设方案的比选。根据选定的垫层铺设方案,采用有限元主拉应力图形配筋法进行配筋计算,并通过限制钢筋应力的裂缝控制方法修正有限元配筋计算成果,指导工程设计和施工。