高压引水隧洞运行期复杂承载过程数值分析

发布时间：2018-02-08 16:39

  本文关键词： 高压引水隧洞 弹性荷载 接触力法 衬砌开裂 渗透系数 渗透荷载　出处：《中南大学学报(自然科学版)》2017年05期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：基于引水隧洞运行期受力机制,将运行期全过程分为3个阶段:钢衬单独承载,初始缝隙闭合阶段;衬砌未开裂,衬砌与围岩复杂接触联合承载阶段;衬砌开裂,内水外渗阶段。针对各阶段力学特性,分别提出钢衬单独作用弹性荷载求解方法、基于接触力法的衬砌与围岩联合承载分析方法以及考虑应力和损伤影响的渗透系数与渗透荷载计算方法。并据此编制三维有限元计算程序,对某引水隧洞运行期全过程进行数值模拟。研究结果表明:工程实例计算结果较为合理地反映高内水压力下引水隧洞运行期全过程受力特性,并为水工隧洞设计提供一种有效的分析方法。
[Abstract]:Based on the stress mechanism of diversion tunnel, the whole process of running period is divided into three stages: steel lining bearing alone, initial gap closing stage, uncracked lining, complex contact bearing stage between lining and surrounding rock, lining cracking, According to the mechanical characteristics of each stage, the method of solving the elastic load acting on steel liner alone is put forward. Based on the contact force method, the combined load-bearing analysis method of lining and surrounding rock and the calculation method of permeability coefficient and seepage load considering the influence of stress and damage are presented, and the three-dimensional finite element calculation program is compiled accordingly. The numerical simulation of the whole process of a diversion tunnel during operation period is carried out. The results show that the calculation results of engineering examples reasonably reflect the stress characteristics of the whole process of the diversion tunnel under high internal water pressure. It also provides an effective analysis method for hydraulic tunnel design.
【作者单位】： 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室;武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室;
【基金】：国家重点基础研究发展规划(973计划)项目(2015CB057904) 国家自然科学基金资助项目(91215301,51279136)~~
【分类号】：TV672.1

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