摘要：根据笔者参与《水电站压力钢管设计规范》修订工作所掌握的资料，以及李家峡背管设计施工的工程实践，结合规范修订中的可靠度套改工作，对背管联合承载安全系数问题。

摘要：利用数值仿真模型,研究分析围岩变形能力、衬砌混凝土标号、回填灌浆压力以及灌浆结石体变形能力等对水工有压隧洞衬砌启裂水头及围岩与衬砌联合承载比例的影响,结果表明:围岩弹性模量对于围岩与衬砌荷载分担比影响明显,围岩弹性模量越高,所分担荷载越大;衬砌混凝土标号和灌浆结石体影响较小;回填灌浆压力基本无影响;围岩弹性模量、回填灌浆压力以及灌浆结石体弹性模量增加,衬砌启裂所需要的内水水头均增加,围岩弹性模量与回填灌浆对启裂水头的影响更为明显,但由于混凝土标号增加,衬砌荷载分担比加大,衬砌启裂水头逐渐降低。研究结果可为水工有压隧洞衬砌设计与灌浆参数的合理选取提供支撑。

摘要：本文对蜗壳混凝土联合受力进行了分析,通过分析认为:影响蜗壳与混凝土的结合缝、钢板应力、周边混凝土和钢筋应力大小的主要因素是内水压力。在机组发电试运行期,在上部活荷载作用下,监测成果各量值变化不大。在蜗壳充水过程中,各监测效应量主要随水压而变化。应力和变形均在设计允许范围内,工作性态正常。

摘要：考虑钢管与围岩联合承载,采用有限元对钢管、回填混凝土与围岩组成的联合承载体进行了非线性的计算分析,将有限元计算结果与规范计算结果进行了对比,比较了内水压力、围岩与钢管缝隙等因素对钢管受力特性及围岩分担率的影响。研究表明:不同的内水压力下,围岩分担率不同,一般随内水压力的增加而减小。缝隙影响围岩的分担率,缝隙越小,围岩分担的内水压力就越大;当缝隙超过一定值时,钢管接近明管的受力状态。回填混凝土采用弹塑性断裂本构模型的实体单元模拟能较好地反映材料的力学性能,宜采用该方法对埋藏式压力钢管进行受力分析与工程设计。

摘要：月牙肋钢岔管具有制作安装简单、结构尺寸小、水流流态好等优点,是国内外众多水电站中应用最为广泛的岔管类型之一。目前针对月牙肋钢岔管已经开展了大量的研究工作,也积累了相当丰富的工程实践经验,但是仍有一些问题未被研究或设计人员所完全熟知和认同。本文主要从岔管体型设计、应力控制标准、埋藏式钢岔管联合承载机理、计算机辅助设计系统的开发以及肋板厚度方向性能5个方面介绍了水电站月牙肋钢岔管的最新研究进展,结合广泛的工程实例给出了相关设计参数的取值建议,并基于相关研究成果的总结分析,提出了比较明确的设计导向,可为水电站月牙肋钢岔管的设计以及相关科研工作等提供参考。

摘要：为了研究矿壁在复杂荷载作用下的稳定性,根据矿壁-充填体的联合承载机理,并基于受纵横荷载共同作用的弹性薄板小挠度弯曲理论,建立矿壁稳定性分析模型。将模型运用于冬瓜山铜矿54线隔离矿柱采场矿壁稳定性分析,分析结果与实际工程探测情况一致,验证了模型在工程中的实用性和可靠性;研究充填体弹性模量E2、黏聚力c和矿壁结构参数对矿壁内部极限应力的影响,以及矿壁临界宽度随壁面尺寸和充填体力学参数的变化规律。研究表明:随着E2增大,σmax与σmin均逐渐增大,随着c增大,σmax减小,σmin增大;随着长高比值由小增大,矿壁从趋向于受拉破坏转变为趋向于受压破坏,临界宽度由主要受长度控制过渡为主要受高度控制;临界宽度随c增大而迅速减小,随E2增大而缓慢增大。研究结论为冬瓜山铜矿及类似开采条件的矿山提供了隔离矿柱开采设计优化的新方法、新思路。

摘要：为探究TBM(Tunnel Boring Machine)高埋深引水隧洞中组合结构在拼接成环管片错台和张开度的影响,基于有限元软件,依托榕江关埠引水隧洞建立计算模型,开展组合结构在不同工况下组合结构的受力和变形状态、管片的错台和张开度的研究。结果表明:组合结构联合承载中管片的最大压应力均小于管片单独承载;组合结构有效抑制管片的变形,相比于管片结构,组合结构的管片三方向位移值降低了11.2%~20.5%;组合结构中内张钢圈和化学螺栓的Mises应力分别为80.7 MPa、15.48 MPa;组合结构有效抑制了管片的张开度和错台发展,且错台减小较为明显,减小了49%,在最不利工况下,管片接缝处张开度和错台最大量分别达到0.029 mm、0.220 mm,可为类似的引水隧洞工程设计和施工提供参考。

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：在总结对比水电站压力钢管设计规范85版和2001版有关埋藏式内加强月牙肋钢岔管设计方法的基础上,提出了一种埋藏式钢岔管的新的设计方法和原则。其设计步骤为:首先根据钢岔管与围岩联合承载原则,采用三维有限元计算方法确定钢岔管的体形、管壁厚度和肋板尺寸,然后对钢岔管按明管进行应力校核,同时对围岩承载比进行分析和复核。以某水电站为例进行的计算结果表明,该设计方法思路明确,计算精度高,在明显减小管壁厚度和肋板尺寸的前提下仍能确保岔管的安全。

摘要：针对内水压力作用下TBM隧洞管片衬砌受力问题,建立了衬砌管片内力分析的梁-弹簧-接触计算模型,以梁单元模拟管片,以管片环向接头处的轴向、转动弹簧单元模拟相邻管片间的连接作用,以纵向管片间的轴向弹簧单元模拟管片环间的相互作用,以点-点接触单元模拟围岩对衬砌的约束与支撑作用。依据管片衬砌与围岩间的变形协调条件,推导了弹簧和接触单元的刚度计算公式,结合工程实例进行了管片衬砌内力分析,结果较好地反映了衬砌管片的作用效果,以及衬砌与围岩的联合承载特性;对比分析了实体管片模型的计算结果,进一步证明了梁-弹簧-接触模型的适用性。