某水电站溢洪道导墙坝段有限元应力分析
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水工建筑物应力分析相关一、概述(一)目的1、为了检验大坝在施工期和运用期是否满足强度要求。
2、为解决设计和施工中的某些问题,如砼分区,某些部位的配筋等提供依据。
(二)应力分析的过程1、进行荷载计算及荷载组合。
2、选择合适的方法进行应力计算。
3、检验大坝各部位的应力是否满足强度要求。
(三)应力分析内容:1.确定计算工况;2.选择计算方法;3.确定计算截面;4.计算选定截面上的应力:削弱部位(孔洞、泄水管道)的局部应力、个别部位(如宽缝重力坝的头部、闸墩、导墙)的应力等步骤,必要时分析坝基的上、下游局部应力及内部应力。
(四)应力分析方法:理论计算和模型试验法(理论计算方法主要有:材料力学法和有限元法)。
对于中、低坝,当地质条件较简单时,可按材料力学方法计算坝体的应力,有时可只计算坝体的边缘应力。
二、材料力学法(40页)(一)基本假定1.坝体砼为均质,连续各向同性的弹性材料。
2.取单宽坝体作为固结在地基上的悬臂梁计算,且不受两侧坝体的影响。
3.水平断面上的垂直正应力σy 是直线分布。
(二)边缘应力的计算:(重点记住以下符号)1.各应力的表示符号:①水平截面上的正应力σyu 、σyd ;②剪应力τu 和τd ;③水平正应力σxu 和σxd ;④主应力σ1u ,σ2u 和σ1d ,σ2d 。
2.水平截面上的正应力σyu 、σyd 。
根据偏心受压公式,坝体上下游边缘垂直正应力: 3.剪应力 26T M T W u y ∑+∑=σ26TM T W d y ∑-∑=σ由上游微分体的平衡条件得:4.水平正应力 由上游微分体的平衡条件得:5.边缘主应力 由于两个主应力面互相正交,由微分体的平衡条件:(三)内部应力的计算1.坝内水平截面上的正应力σy 假定和σy 在水平截面上直线分布;2.坝体内剪应力τ;3.坝内水平正应力σx ;4.坝内主应力σ1和σ2;5.考虑扬压力时的计算方法。
(四)用材料力学分析坝体应力时,规范规定:1.坝基面的σy 应符合下列要求①运用期:在各种荷载组合下(地震除外) f R (下游)≥σy ≥0(上游)②施工期: f R ≥σy ≥-100 KPa2.坝体应力要求①运用期: Fc ≥σy ≥0②施工期: Fc ≥ σy ≥-100 KPa三、坝体和坝基的应力控制(一)混凝土重力坝应按承载能力极限状态验算坝趾和坝体选定截面下游端点的抗压强度,按正常使用极限状态验算满库时坝体上游面拉应力和空库时的下游面拉应力。
设置地基混凝土防渗墙均质土坝的应力变形有限元分析
杨宇平
【期刊名称】《电网与清洁能源》
【年(卷),期】2008(24)8
【摘要】结合某大型水电站溢洪道工程材料特性,采用大型有限元分析软件模拟施工过程计算了不同起浇时问下施丁期及运行期溢洪道挑流鼻坎的温度场及温度应力场.计算分析表明,只要选择合理的施工方案,严格按照施工进度进行施工再加以相应的温控措施.挑流鼻坎段的温度应力能够满足设计要求.
【总页数】4页(P71-74)
【作者】杨宇平
【作者单位】陕西省水利电力勘测设计研究院,西安,710001
【正文语种】中文
【中图分类】TV64.2
【相关文献】
1.均质土坝基础混凝土防渗墙应力变形特性研究 [J], 王瑞骏;李炎隆;韩艳丽
2.林溪水库主坝防渗墙应力变形的有限元分析 [J], 李少明;秦忠国
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4.散粒体地基上均质土坝混凝土防渗墙施工问题分析 [J], 秦焕;崔洪敬;郁国庆;田福凯;郭建礼
5.深厚覆盖层上高土石围堰地基混凝土防渗墙应力变形的敏感性分析 [J], 赵叶;王瑞骏;王睿星;赵珍
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塘口水电站厂房有限元应力分析作者:何练民沈建玲来源:《中国建筑科学》2014年第05期摘要:塘口水电站新增装机10MW,为了准确进行施工图设计,保证工程安全前提下尽量节约投资,进行有限元应力分析,为施工图设计提供依据。
关键词:电站厂房;有限元1.工程概况塘口水电站位于湖北省来凤县漫水镇,距来凤县城35km,是酉水河上游干流目前已开发的第二级梯级电站。
酉水流域地处鄂、湘、川三省边界处,是洞庭湖水系沅水下游左岸的一大支流。
酉水发源于湖北省宣恩县的城墙岩,源头呈溶洞、泉水及伏流状态,自罗谷川开始形成地表河道,自北向南纵贯来凤县境,从乐坪开始蜿蜒在鄂湘边界两侧,于湖南沅陵注入沅水。
河流全长407km,流域面积18530km2,河床平均坡降1.1‰。
本流域地处武陵山区,属新构造运动上升区,地面海拔高程一般在360~370m之间,区域内气候温和,雨量充沛,多年平均降雨量1580.1mm,多年平均径流深1076mm。
塘口水电站工程位于酉水河上游河段,坝址控制面积3124km2,是一座以发电为主的中型水利水电枢纽工程。
主要建筑物由混凝土重力坝和厂房组成,水库总库容3960万m3,最大坝高37.60m,原电站装机15MW,3台机组,单机5MW,电站最大引用流量96.6m3/s,设计水头19.10m,原设计多年平均发电量8035万kW·h。
本厂房为扩机增容工程,装机10MW,为左岸引水式电站。
厂房结构形式为坝后式,其主要结构尺寸见图1-2 。
2.计算分析基本资料本次只对厂房水下部分进行了五种工况下的静力计算,计算时未计入结构的动力响应。
计算程序采用大型通用有限元软件Ansys9.0。
本次计算模型建立了高程374.43m以下(发电层)部分,其以上部分荷载采用等效荷载法施加至模型上。
(1)计算工况根据设计资料,计算共考虑5种工况:计算工况1:正常蓄水位:上游水位389.6m;下游水位367.40 m;计算工况2:正常运转时突然三相短路。
水库溢洪道泄洪闸结构设计的有限元分析摘要:水闸是水库中多见的挡水条房屋建筑。
它根据开启和关掉水利闸门来操纵总流量,进而调整闸室的水位线。
水闸在水利工程中起着特别关键的功效,因而运用于水利工程的各行各业。
但是,在大部分水闸设计方案中,水闸底板和闸墩的估算和设计方案是单独开展的,但这些方式比较简单,不可以直接地体现闸室构造的总体作用,乃至造成数值与实际情况不符合。
文中以蛟桥闸为例子,选用有限元原理对水库泄洪闸的总体设计进行分析。
关键词:水库;泄洪闸;闸室结构1工程概况某水闸闸门共有8个孔,每一个孔宽4米。
闸室为开放式构造,闸底板顶高程为31.00米(1985年我国高程规范,相同)。
闸门底板为混凝土结构仰拱,无缝,顺水流方位长10.0米,竖直河面长39.0米。
为砖墩构造,厚1.0m,岸壁为砖箱,顺水流方位长10.0m,顶宽0.75m,前墙高4m。
升降平台中下游侧有一座全宽7.5m、宽度6.5m、路面设计标高36.80m的混凝土预制拱式桥梁,选用混凝土结构平面图闸门,每扇闸门由两个构成。
闸门由胶木粉滚轮支撑点,路轨由高韧性地砖做成。
门高4.0m,宽4.3m,自身重量5.5t,配有手电两用 10t 螺杆式启闭机。
上下游翼墙为水泥地面水泥砂浆砖重力式挡土墙,顶宽0.4m,顶高33.50m,墙高4.50m,上下游翼墙连接0.18m厚砖护坡,顶层连接15.0m长1.0m厚黏土基础垫层。
毛毯上的砖裙厚0.18米。
铺盖卷与底板中间,铺盖卷与上下游翼墙底板中间,用沥青麻布袋防水,翼墙与闸墙相接处用沥青油毡防水。
中下游混凝土护坦长8.0m,厚0.4m,高程从31.00m下滑到30.20m,产生一个深0.8m的溢洪道,消力池后是一个长30m,厚0.3m的拱涵块,高程从31.00m下滑到30.00m,与湖底高程同样。
底端有1.5m深的齿墙,无妨冲槽。
中下游砖砌护坡长30m,倾斜度从11.5慢慢变成12,护坡尾端设定齿型墙。