点铆固钢衬壳的热后屈曲线性分析

基于用应力函数Ｆ和挠度函数Ｗ表示的钢衬壳后屈曲非线性控制方程，假设位移函数Ｗ的屈曲模态，用Ｇａｌｅｒｋｉｎ方法导出带有参数Ｔ的非线性方程组，采用伪弧长法追踪钢衬壳的后屈曲平衡路径。具体计算了四点铆固钢衬壳模型在完善和有初始缺陷情形下的后屈曲性态。结果表明：钢衬壳具有屈曲跳跃性和后屈曲稳定性的性态；极值屈曲临界载荷对钢衬壳的初始缺陷是敏感的，并给出了敏感度。给出了铆钉布局对屈曲临界载荷的影响。研究结果对实际工程中安全壳的设计有参考价值。     

钢衬钢筋混凝土管道结构分析的协调元法

根据罚函数思想，应用虚功原理，建立了协调元法有限元方程。将协调元法与非线性分析相结合，对一实际工程中的钢衬钢筋混凝土联合承载组合结构进行了分析，研究了不同力学模型和不同内压形式对结构内力的不利影响。研究表明，非均匀内压和钢衬的抗剪与抗弯刚度对结构中内力分布影响较大；在钢衬钢筋混凝土管道结构设计中应充分考虑其影响，以策安全。     

点铆固壳环热屈曲能障及后屈曲性态

提出了计算钢衬壳在各种情形下屈曲温度的能障法。通过对钢衬壳在不同温度下的能障进行研究,得到了不同温度下钢衬壳能障与温度之间的关系。通过两个具体的钢衬壳热屈曲实例的计算,与实验结果及前人提出的几种结构稳定性的能量准则比较,验证了关于钢衬壳局部屈曲和全域屈曲的分析;并综合考虑了各种因素对钢衬壳屈曲前、后的能量变化所产生的影响,得到了与工程实际中钢衬壳屈曲过程相吻合的结果,为钢衬壳屈曲温度的理论计算提供了又一种方法。     

分布裂缝对坝后压力管道动力特性的影响

应用分布裂缝模型的动弹模理论，研究布置在坝体下游面的钢衬钢筋 混凝土联合作用压力管道的动力特性．首次对坝后钢衬钢筋混凝土管道在 外包混凝土开裂前后的自振特性及动力响应进行了分析比较，为实际工程 设计提供了依据．     

钢衬钢筋混凝土压力钢管的非线性分析

本文先介绍水电站钢衬钢筋混凝土压力钢管工程实例,接着论述了钢衬钢筋混凝土压力管道的作用机理和非线性分析的必要性,最后阐述了钢衬钢筋混凝土压力管道非线性分析在ANSYS的实现方法.     

循环热力作用下压气储能洞室钢衬的疲劳耐久性

以大同云冈矿拟建的压气储能电站为例，构建压气储能洞室热力耦合计算模型，通过应力疲劳、应变疲劳、裂纹扩展疲劳3种疲劳分析方法对长期运行条件下钢衬的耐久性进行研究。结果表明：钢衬疲劳寿命计算中必须考虑裂纹扩展的影响，应力疲劳法和应变疲劳法由于没有考虑裂纹扩展的影响，会使疲劳寿命计算结果偏大；钢衬疲劳寿命主要受围岩弹性模量、洞室运营压力和初始裂纹尺寸影响，围岩弹性模量越大、洞室运营压力及初始裂纹尺寸越小，相应的钢衬疲劳寿命就越大；此外，钢衬疲劳寿命随着钢衬厚度的增加而增加，但存在一个最佳厚度，当钢衬厚度大于该厚度时，钢衬的疲劳寿命将不会有明显变化。     

坝下游面钢衬钢筋混凝土管非线性有限元分析

采用解析法对某水电站坝下游面钢衬钢筋混凝土压力管道进行初步设计,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管周混凝土的开裂特征．采用将非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,分析得到钢衬钢筋混凝土管的钢筋应力,再将其代入规范解析公式,计算出结构的裂缝宽度,并最终提出了满足结构限裂要求的配筋方案．     

拉西瓦水电站双曲混凝土拱坝泄洪底孔一期钢衬安装

由于拉西瓦水电站底孔钢衬安装孔内施工受作业场地狭小、施工干扰大、起吊设备单一等条件的限制,采取底孔事故门和工作弧门一期底钢衬分别一次性同时安装的方案,以便整体测量、调整。侧钢衬在缆机起吊重量范围内分加工厂后方组合,在作业现场分层安装的方法,在实际施工中取得了良好的效果。     

钢衬和钢筋混凝土联合承载蜗壳结构分析

对某巨型钢衬钢筋混凝土联合承载蜗壳，采用三维非线性有限元法计算结果表明：当弹性垫层６ｃｍ和垫层材料弹模为２ＭＰａ时，原设计的钢衬为６ｃｍ偏厚，钢衬与座环连接部位应力集中较大；给出了随内水压力增加，埚壳外包混凝土塑性变形和开裂区的发展过程。对上述问题提出了改进措施建议。     

内水压下钢衬钢纤维混凝土压力管道截面应力计算

钢纤维混凝土是控制钢衬钢筋混凝土裂缝的一个有效途径，但钢纤维加入到混凝土中使结构计算变得复杂，现有的钢衬钢筋混凝土压力管道的计算方法不再适用，因此根据结构的受力特点以及钢纤维混凝土的特性提出了钢衬钢混凝土压力管道的计算方法，该方法是受力全过程分析；并着重进行了混凝土裂后的非线性计算。     

基于ANSYS的钢衬钢筋混凝土压力管道优化设计

钢衬钢筋混凝土压力管道的优化设计实际上是如何充分发挥钢材强度以达到即节省钢耗又增加收益的目的.首先采用锅炉公式拟定经济直径,然后借助ANSYS有限元优化技术,利用ANSYS优化工具箱的零阶方法,设计在不同水压下钢衬钢筋压力管道的最优弹性模型,并通过与某工程实例进行比较,验证该工程设计的合理性和经济性.     

复合型明管结构优化设计及非线性分析

根据依萨河二级电站超高水头引水管道的特点（最大设计水头高达９９４ ｍ），提出了采用钢衬钢筋混凝土地面明管结构工程咨询建议．采用配筋优化 程序对该电站的压力管道进行优化设汁，提供了优化配筋方案，应用ＳＡＰＤＦ 程序对管道结构进行静力响应全过程分析，提前为原型材料１：１结构模型 试验提供了配筋方案和加载级差的依据．与模型试验平行进行的非线性有限 元分析包括混凝土由弹性→塑性→开裂→裂后直至钢材屈服破坏的全过程． 计算与试验结果符合良好．     

遇水膨胀止水胶在水电站工程中的应用

本工程中水电站进水口采用两次浇筑成型,一期浇筑的墩墙混凝土与二期砼结合面为垂直面,原设计没有做止水设计,水电站运行后沿此部位发生渗水,锈蚀钢筋而影响结构受力。在本工程中进水口与进水导管之间采用2.2m长的1cm厚的钢衬进行连接,考虑到混凝土与钢衬之间接触不好容易发生漏水现象。本工程中采用两道遇水膨胀止水胶来防止结合面漏水。     

垫层蜗壳结构中钢板焊缝构造对传力行为的影响

针对大中型水电站钢蜗壳焊缝处的削坡构造使钢衬与混凝土的接触面具有非平滑的特点,以拉西瓦水电站垫层蜗壳结构的某子午断面为例,分别采用平面轴对称壳单元和实体单元描述钢衬并建立相应的数值模型,研究了非平滑接触面对钢衬-混凝土间的滑移及传力行为的影响.计算结果表明:下半部钢衬向腰线端的滑移会受到削坡构造的阻滞作用,削坡构造附近会交替出现局部脱空区和集中传力区.在考虑了接触面的非平滑特点后,钢衬与混凝土之间传力水平的提高并不明显(5%以内),这说明当前采用壳单元描述钢衬的常用简化处理方式对于结构设计是适宜的.     

锦屏一级水电站大坝高压、高流速流道钢衬接触灌浆施工技术

锦屏一级水电站大坝设置2个放空底孔和5个泄洪深孔,其中放空底孔底部高程位于EL1750.00m,放空底孔布置有钢衬,钢衬断面均为矩形,包括渐变段和水平直段,其水平直段断面净尺寸为5.0m(宽)×9.2m(高),出口高度向下收缩至6.082m(净高尺寸);泄洪深孔底部高程EL1792.0m,泄洪深孔布置有钢衬,断面均为矩形,泄洪深孔包括渐变段和水平直段,其水平直段断面净尺寸为5.448m(宽)×9.2m(高),出口高度向下收缩。钢衬由顶衬、侧衬和底衬组成,施工为先进行钢衬安装,后进行混凝土浇筑,最后进行钢衬的接触灌浆施工。     

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。     

能障法研究点铆固钢衬壳局部热屈曲问题

研究了钢衬壳局部热屈曲的特点、屈曲后的模态、稳定性以及屈曲前和屈曲后的能量变化与温度的关系,得到钢衬壳在局部屈曲模态下存在最小能量模态,并根据结构稳定的充要条件判别该模态为钢衬壳局部屈曲后的稳定模态,提出了求解钢衬壳局部热湿曲温度的能障法,得到了钢衬壳在不同温度下的能障与温度的关系。     

钢衬钢纤维自应力混凝土压力管道抗裂性能研究

钢纤维自应力混凝土是一种具有很高抗拉强度的新型结构材料,将其应用到水电站钢衬钢筋混凝土压力管道中,可以明显地改善管道的抗裂能力．通过一系列大比尺管道试验,对比了钢衬钢筋混凝土压力管道、钢衬钢纤维混凝土压力管道,钢衬钢纤维自应力混凝土压力管道抗裂性能．试验结果表明。钢纤维自应力混凝土能够明显地提高压力管道的抗裂承载力．依据试验结果并结合理论推导,给出了钢衬钢纤维自应力混凝土压力管道开裂荷载的计算公式．     

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。     

核电站安全壳钢衬壳环的屈曲研究

核电站安全壳内的钢衬在机械载荷或热载荷作用下,受到环向压力和轴向压力,过大的压力会导致钢衬的屈曲变形,进而使钢材发生局部破裂,丧失其限制放射性物质泄漏的作用。为研究锚固于核电站重要设施安全壳混凝土壁上的圆完环在环向压力作用下的屈曲问题,考虑到一般大径厚比的壳环其最大屈曲挠度大于其厚度,应用非线性大挠度壳环方程,分析了锚固钢材壳环的局部屈曲和全域屈曲的后屈曲性态,获得了完整的后屈曲平衡路径,讨论了钢衬壁厚和锚固间距对屈曲性态的影响。结果指出,增大钢衬厚度、减小锚固间距能大大提高钢衬的承载能力,且试验结果说明理论分析是可行的。