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BDF薄壁管外包混凝土结构
来源:www.roomsid.com | 发布时间:2016-12-12 12:29:25 | 浏览次数:

    水电站坝下游面钢衬钢筋混凝土压力BDF薄壁管道由钢衬和外包钢筋混凝土构成组合结构,二者联合承载。这种BDF薄壁管道布置在混凝土坝的下游面,对大坝整体结构削弱较少,又能避免坝体混凝土浇筑与钢BDF薄壁管安装之间的施工干扰,在正常运行时,压力BDF薄壁管道内水荷载基本不传递到坝体内,结构的受力状态明确。钢衬和外包钢筋混凝土联合承载可以减小钢衬厚度,另外,由于钢筋接头的分散性,大大提高了这种BDF薄壁管道的安全度。以往在钢衬钢筋混凝土压力BDF薄壁管道的平面非线性有限元分析中,都将钢衬简化成与钢筋一样,只承受轴向力而忽略其抗剪和抗弯效应的杆单元。对于在均匀内水压力作用和坝下游面BDF薄壁管道较长的情况,这种简化尚属合理;其他情况下,这样简化与实际情况不甚相符。考虑到钢衬钢筋混凝土压力BDF薄壁管道的受力特征和重要性,对其进行三维非线性有限元分析是十分必要的。本文采用钢筋混凝土非线性有限元方法,结合某电站的工程实际,对坝下游面钢衬钢筋混凝土BDF薄壁管道进行了三维非线性有限元分析。解析法设计该电站为坝后式厂房,坝体设计为RCC碾压混凝土重力坝,最大坝高119。14m。压力BDF薄壁管道采用钢衬钢筋混凝土BDF薄壁管,单BDF薄壁管单机,BDF薄壁管长98。25m,钢BDF薄壁管直径4。6采用解析法对某水电站坝下游面钢衬钢筋混凝土压力BDF薄壁管道进行初步设计,确定了钢衬厚度和钢筋配置,对其进行整体三维非线性有限元分析,着重研究了在设计荷载作用下,钢衬和钢筋的应力状态以及BDF薄壁管周混凝土的开裂特征。采用将线性有限元分析与规范解析法相结合的方法,先根据非线性有限元计算的结果,分析得到钢钢衬钢筋混凝土BDF薄壁管是由钢衬与钢筋混凝土组成并共同承载的压力BDF薄壁管道,作为一种新型的结构形式已广泛运用于大中型水电站引水结构。在设计内水压力作用下,这种BDF薄壁管道中的混凝土一般允许开裂,但对裂缝宽必须加以限制。目前,国内相关规范及文献关于钢衬钢筋混凝土BDF薄壁管外包混凝土结构裂缝宽度的计算方法很多。针对钢衬钢筋混凝土BDF薄壁管外包混凝土结构的裂缝宽度,DL/T 5141—2001《水电站压力钢BDF薄壁管设计规范》规定可按DL/T 5057—1996《水工混凝土结构设计规范的规定公式计算;SL 281—2003《水电站压力钢BDF薄壁管设计规范》则规定可按SL/T 191—96《水工混凝土结构设计规范》中的规定公式计算。另外基于模型试验分析后建议采用前苏联设计资料П-780—83《水工建筑物钢衬钢筋混凝土结构设计参考资料》中的裂缝宽度计算公式计算;而则通过对几个实例进行计算后推荐采用港口工程设计规范JTJ 267—1998《港口工程设计规范》中的裂缝宽度计算公式计算。此外,部分研究者结合钢衬钢筋混凝土BDF薄壁管外包混凝土结构裂缝宽度的开展特点。

 
 
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