大直径明钢管结构型式比选与静动力特性分析

发布时间：2022-10-30 13:59

　　明钢管是最基本的水电站引水结构形式,具有受力明确、维护检修方便、经济安全、结构分析成果可靠等优点,得到了广泛的应用。水电站明钢管的特点是承受的静水压力和动水压力都比较大,坡度较大并且靠近厂房,一旦发生事故,将直接威胁到电站厂房管理人员和设施的安全,并带来次生灾害。因此针对明钢管在静动力运行状态下的结构响应分析十分重要,尤其是目前关于大直径明管的静动力特点还缺少深入研究。在已有的研究成果中,计算中考虑的荷载作用较为单一,很少考虑大直径明钢管两侧的不均匀温度、侧向风荷载对管道结构的影响;波纹管伸缩节是明钢管结构中的重要位移补偿装置,目前关于该构件设置位置的选择也缺少对比研究;传统的压力管道设计往往是单一的明钢管或者钢衬钢筋混凝土管,在地面式管道布置中如何综合考虑这两种管道结构形式有待进一步分析。本文基于ANSYS和ABAQUS通用有限元程序,对大直径明钢管进行了三维非线性有限元静动力数值计算,论文主要内容包括:1.计算并分析了大直径明钢管结构在均匀温度荷载、内水压力等作用下正常运行工况的结构响应,分析了在检修期间管空状态下明钢管承受两侧不均匀温度和侧向荷载作用时结构运行状态,并且比较了各方... 

【文章页数】：116 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 研究现状及趋势
    1.3 本文研究内容
2 基本理论与方法
    2.1 有限元分析基本理论
    2.2 混凝土弹塑性损伤理论
    2.3 钢筋模型
    2.4 模态分析理论
    2.5 瞬态动力学分析基本理论
3 明钢管结构静力特性分析
    3.1 计算条件及模型
    3.2 正常运行工况下明钢管的结构响应
    3.3 检修工况下考虑侧向荷载后明钢管的响应
    3.4 本章小结
4 外包混凝土管段结构优化及弹塑性损伤分析
    4.1 垫层措施可行性分析
    4.2 计算条件及模型
    4.3 整体位移分析
    4.4 钢管应力分析
    4.5 混凝土应力、损伤分析
    4.6 钢筋应力分析
    4.7 裂缝宽度分析
    4.8 本章小结
5 明钢管结构动力分析
    5.1 计算条件及模型
    5.2 自振特性分析
    5.3 地震作用下明钢管动力响应
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表文章和参加科研情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]对我国水电发展现状、问题的浅析和建议[J]. 马会领,陈大宇.  水力发电. 2017(12)
[2]日照温差下明钢管变位特性分析[J]. 杜超,伍鹤皋,石长征,苏凯.  长江科学院院报. 2017(11)
[3]全球水电发展趋势解读[J]. 陈敏曦.  中国电力企业管理. 2017(13)
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[5]河床式水电站厂房结构流固耦合振动特性研究[J]. 李守义,吕汶蔚.  水资源与水工程学报. 2015(03)
[6]高水头电站地面压力管道结构选型[J]. 胡蕾,石长征,伍鹤皋,冯建武,刘曜.  水利水电科技进展. 2015(02)
[7]洗马河二级赛珠水电站引水隧洞跨越活断层设计[J]. 任兴普,李晓彬,李卫功.  中国水运(下半月). 2015(02)
[8]考虑行波效应的大跨度倒虹吸明钢管地震反应分析[J]. 胡蕾,石长征,伍鹤皋.  水力发电学报. 2015(01)
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硕士论文
[1]水工垫层压力管道的结构分析[D]. 宋泽宇.大连理工大学 2016
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[3]基于随机振动法的斜拉桥地震响应分析[D]. 谢东.武汉理工大学 2012
[4]灯泡贯流式水电站厂房结构振动特性研究[D]. 张婷婷.天津大学 2012
[5]垫层钢管和垫层钢蜗壳研究以拉西瓦水电站工程为例[D]. 邓双明.西安理工大学 2004
[6]地面式钢衬钢筋混凝土管道与取消伸缩节研究[D]. 肖平西.武汉大学 2004



本文编号：3699019