公切球式岔管相贯线为平面曲线的证明

本文以一个圆柱面和一个斜圆台面相交的公切球式岔管为例,证明公切球式岔管的相贯线为平面曲线。以某输水泵站钢岔管的设计为例说明该结论的应用。     

水电站水平底钢岔管结构及水力特性

为了对水电站新型水平底钢岔管的应用及优化设计提供理论和应用依据,首先结合工程实例对比分析了水平底钢岔管和月牙肋钢岔管,基于结构特性和水力特性进行可行性研究,然后再针对不同的分岔角、支锥管半锥顶角、管径比和肋宽比,分别进行了结构及水力特性影响因素的分析和研究,得到了不同特征参数对该种岔管结构及水力特性的影响规律,提出了该新型岔管在正常运行工况下的各项特征参数的建议值.研究结果表明:该新型岔管结构和水力特性均较好,具有较广阔的应用前景.     

消除钢岔管焊接残余应力的实验研究

本文采用振动时效法,在国内目前最大的钢岔管模型(1:5.25)上进行了消除焊接残余应力的实验研究。分别用磁性法和盲孔法测试了激振前后钢岔管焊缝周围残余应力的分布与变化,对消除效果作出了定量分析。实验结果表明,振动时效法消除钢岔管焊接残余应力是一种既经济又有效的方法。     

水电站尾水岔管混凝土连续浇筑方法与液压平衡理论

针对目前水电站地下厂房尾水岔管混凝土施工不能实现整体连续浇筑的技术难题,提出了无支架混凝土施工方法。基于流体力学原理和薄壳结构变形规律,建立了尾水岔管混凝土浇筑无支架钢衬液压理论,以钢衬薄壳最低点各种荷载产生的法向压力之和为零的平衡条件,确定了尾水岔管钢衬灌注液体深度与浇筑混凝土高程的解析关系,实现了薄壳钢衬受载后环向应力始终处于微拉应力状态,避免了钢衬簿壳环向受压产生屈曲失稳的风险;并有效地保障了尾水岔管混凝土浇筑过程中薄壳钢衬作为模板要求的刚度与强度。     

水电站尾水岔管混凝土连续浇注方法与液压平衡理论

针对目前水电站地下厂房尾水岔管混凝土施工不能实现整体连续浇筑的技术难题,提出了无支架混凝土施工方法。基于流体力学原理和薄壳结构变形规律,建立了尾水岔管混凝土浇筑无支架钢衬液压理论,以钢衬薄壳最低点各种荷载产生的法向压力之和为零的平衡条件,确定了尾水岔管钢衬灌注液体深度与浇筑混凝土高程的解析关系,实现了薄壳钢衬受载后环向应力始终处于微拉应力状态,避免了钢衬簿壳环向受压产生屈曲失稳的风险;并有效地保障了尾水岔管混凝土浇筑过程中薄壳钢衬作为模板要求的刚度与强度。     

钢岔管单线展开图的数解法

工程中常见到钢岔管单线展开图一般用图解法，本文对两种岔管用妥析方法推导出主管和岔管单线图展开公式，并已运用于工程实际。     

抽水蓄能电站对称岔管的流动阻力特性

结合江苏宜兴抽水蓄能电站对称形钢岔管的试验任务,对4种分岔角的岔管水流的阻力特性进行研究。利用图像显示技术定性观察了岔管水流的流动情况,分析了其水头损失的原因。研究表明岔管水流损失因数随Re的增加而减小,当Re达到某一临界值时,损失因数不再变化,而且损失因数随分岔角的加大而加大,并给出了双机发电、双机抽水、单机发电、单机抽水4种典型工况下岔管水流阻力平方区的损失因数随分岔角变化的关系式。     

地下隔壁式钢筋混凝土岔管的应力研究

利用线性和非线性有限元方法，研究了地下隔壁工钢筋混凝土岔管在内压和外压作用下：围岩、衬砌和钢筋物应力，找出地下钢筋凝土岔管设计的一些控制条件，并普通Ｙ型岔 管进行比较，在相同条件下，隔壁式岔管中最大应力Ｙ型岔管锐角处应力的四分之一，可见隔壁式岔管在上压方面具有明显的优点。     

月牙肋岔管三维参数化设计方法研究

针对目前月牙肋岔管设计过程较复杂繁琐和初始设计方案不明确等问题,提出了高效的月牙肋岔管三维参数化设计方法,采用FORTRAN程序语言依据《水电站压力钢管设计规范》(SL 281-2003)形成岔管初始设计方案,据此将岔管相关设计参数导入CATIA设计平台中,进行三维参数化设计,结合有限元分析平台进行结构分析和优化,并开展了结构响应影响因素及其规律研究。为提高岔管结构分析计算精度及获得具有良好安全性和经济性的设计方案,根据研究结果提出以下建议:1主管和支管端部均可取轴向约束,计算模型范围需取5倍公切球半径以上;2岔管分岔角可取75°~80°,月牙肋厚度可取至管壁厚度2倍以下。     

抽水蓄能电站月牙肋岔管设计与分析

结合某抽水蓄能电站的工程实际,对月牙肋岔管及其水压试验方案设计进行了研究．根据工程需要设计了岔管主管和支管水压试验封头．在ANSYS中建立了岔管、封头和水压试验支架的有限元模型,对岔管和封头进行了分析与校核,提取了观测点处的应力值,为岔管的现场水压试验提供了理论依据．     

地下工程新技术的实践

广蓄电站高压岔管的P.D值达5.8×10４kN·m，未采用常规的钢岔管，在钢筋混凝土岔管设计原则上，主要依靠围岩承担水压力。施工中从控制爆破、混凝土质量、高压灌浆等方面实现设计意图。这种结构安全可靠，投资省，效益好。广蓄斜井引进了一套间断式的斜井滑模，经改进和完善，获得了成功。在天荒坪抽水蓄能电站长斜井施工中，研制了自主知识产权的XHM-7型斜井滑模设备，实现了斜井混凝土衬砌的连续滑升，显示了该设备结构新颖、安全可靠、速度快、造价低的优势。以上两项新技术的成功实践，为我国类似工程的推广和应用提供了有益的经验。     

埋藏式月牙肋钢岔管肋板受力特性和体型优化方法

结合某水电站埋藏式月牙肋钢岔管的工程实际,建立其引水系统钢岔管的三维有限元数值模型,重点研究了月牙形肋板的受力特性与体型优化方法.计算结果表明:肋板轴向应力和z向应力在厚度方向上的分布一致性较好,z向应力尽管数值上明显小于其轴向应力,但为使钢材沿厚度方向不出现撕裂破坏而需要保证满足肋板的z向性能要求;根据肋板横截面上轴向应力的分布特征,提出了合力作用分位点的概念,依据合力作用分位点轨迹线修正肋板内缘轮廓,由优化目标函数进行肋板体型优化计算,并建议此方法作为肋板体型优化的方法.     

空间岔管展开图设计计算研究

本文研究了空间锥形与圆柱形的岔管设计,找出了岔管设计的展开图（下料图）计算数学模型,建立了一组相贯线影射到展开平面的递推公式与迭代算法 .利用数学模型设计空间岔管的展开图,既可精确、快速地计算下料中的曲线坐标值,又能利用计算机进行辅助设计和模拟装配,从而达到耗材少、相贯体吻合性好的设计效果 .     

大型地下钢筋混凝土岔管的工作性态研究

结合天荒坪抽水蓄能电站的工程实际,利用三维线性及非线性有限元法研究了大型地下钢筋混凝土岔管的工作性态,分析了在内水压力及外水压力等不同荷载作用下,岔管衬砌的工作特性和围岩的应力分布规律．所得结论为大型地下钢筋混凝土岔管的设计提供了参考．     

沁河河口村水库引水发电洞设计

根据河口村水库开发任务的需要,引水发电洞兼顾供水和引水发电的双重任务,以满足下游工农业用水的需求。发电洞进口型式经竖井式和塔式方案比选后,最终确定采用塔式进水口;同时为满足环保需要采取分层取水布置方案。发电洞洞身相对较短,在未设置调压室的前提下,优选主洞经济洞径选用3.5m;大小电站均为一洞两机布置方案,分岔处均设置钢岔管,钢岔管采用月牙肋型。     

水电站岔管的水力试验研究

一、引言岔管是管路系统的一个组成部分,其功用是分配液流(或气流),在城市供水、化工、水电站和抽水蓄能电站等方面应用甚广。供水、化工等方面的岔管多采用丁字形,水电站(包括抽水蓄能电站)采用的岔管形式则较复杂,分岔角一般小于90°。水电站是生产电能     

应用有限元程序分析隧洞岔管加强梁的内力

指出了隧洞岔管加强梁传统设计方法中存在的问题。应用线弹性空间有限法,对岔管加强梁在各种工况下的内力及配筋情况进行了详尽的分析,给出了在内力压力下加强梁内力与围岩单位弹性抗力系数ｋ０的关系曲线以及在外压作用下加强梁的配筋依据。     

地下钢筋混凝土岔管围岩稳定及结构数值分析

以国内某抽水蓄能电站的钢筋混凝土岔管工程为例,从围岩开挖支护、围岩与衬砌相互作用和钢筋混凝土结构等方提出了围岩、混凝土等材料的数值模拟方法,通过三维有限元线性和非线性计算,分析研究了地下钢筋混凝土岔管在施工、运行等工况下,围岩、衬砌结构的应力与变形,以及混凝土岔管结构配筋和配筋后应力、裂缝开展等问题.结果表明：在开挖阶段由于地应力释放在主、岔洞交叉处会产生拉应力,塑性区开展较深;正常运行工况在内水压力作用下岔管结构大部分区域存在拉应力,裂缝较大;检修工况在外水压力作用下仅在主、岔管交叉处存在拉应力区,裂缝较小;结构配筋时,轴向配筋应该由外水作用的工况来控制,环向配筋由内水作用为主的工况来控制.     

非对称Y型岔管抗外压稳定性分析

利用拱轴圆弧临界荷载理论讨论了岔管环向稳定性,并与相应圆柱管的抗外压临界荷载进行定性比较;用非线性有限元屈曲分析法,对岔管和相应圆柱管的抗外压临界荷载进行了量化比较;通过加劲环间距、管壁厚度对岔管临界荷载与相应圆柱管临界荷载比值的影响分析得出,岔管的抗外压临界荷载与其几何参数有关,不一定总是大于相应圆柱管临界荷载值.     

提速道岔钢岔枕振动分析研究

钢岔枕是一种特殊形式的岔枕,主要用于道岔牵引点处,可将道岔电务转换杆件置于枕内,有利于大机养护作业。但能否在客运道岔中使用,目前又引起了争议,本研究采用动力仿真分析理论,研究怎么减缓钢岔枕的振动,使之在有碴道床中能与混凝土岔枕具有相同的动力稳定性,从理论上分析提速道岔在改进中采用钢岔枕是可行性。