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地下钢筋混凝土岔管三维有限元分析研究
| 论文题名： | 地下钢筋混凝土岔管三维有限元分析研究 |
| 关键词： | 隧洞衬砌;钢筋混凝土岔管;结构强度;三维有限元分析 |
| 摘要： | 近年来，我国水电事业蓬勃发展，高压大尺寸分岔管的衬砌型式是设计中关键，在以往引水式电站设计中，岔管都采用钢岔管，从设计观点看，将会带来一系列的问题，特别是承受外水压力的情况下。岩石力学及岩石水力学的发展给高压水工隧洞衬砌设计带来了新的概念，尽可能将岔管设计成为薄壁钢筋混凝土衬砌，可充分利用围岩的承载能力，使岔管设计经济合理。由于岔管结构受力复杂，尚不完全了解其工作性态，常规的结构力学法无法对可行性作出论证，无法对围岩的稳定进行分析，无法考虑围岩中的初始地应力及开挖引起的二次应力场，如何科学、合理地分析地下钢筋混凝土岔管的结构强度及其与围岩的联合作用，已成为必须解决的技术问题之一。 本文综合了国内外研究地下钢筋混凝土岔管的文献和资料，综合评述了岔管结构国内外发展的现状，阐明了本文研究的意义；介绍了地下钢筋混凝土岔管的结构设计理论，包括围岩的条件、衬砌型式的选择、衬砌与围岩相互作用的问题、内外水压力的作用以及工程措施；简要的介绍了有限元数值分析的理论和方法，结合地下钢筋混凝土岔管的受力特点，运用大型通用有限元分析软件ANSYS，构建混凝土衬砌、围岩等非线性材料的计算模型以及模拟方法。 结合某电站钢筋混凝土岔管的工程实例，对其在施工、运行、检修等不同工况的岔管衬砌的应力应变和围岩的稳定性等进行了三维有限元分析，采用分布式钢筋模型配置衬砌钢筋，分析钢筋应力和裂缝开展情况，最后对岔管体型参数进行敏感性分析，区分主要敏感因素和次要敏感因素，通过以上分析得到一些有益的结论，为完善地下钢筋混凝土岔管结构的设计提供参考。 |
| 作者： | 王明 |
| 专业： | 港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 张贵金;兰芙蓉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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