ISSN 1671-1092 CN 33-1260/TK

设计研究 栏目所有文章列表

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池潭水电站扩建工程爆破对已建大坝安全影响分析
陈念辉, 郑 硕, 徐德芳
摘要148)      PDF (551KB)(112)   
池潭水电站扩建工程施工期爆破可能会影响紧邻的池潭水电站大坝、发电厂房及开关站的安全运行。通过三维动力有限元计算确定池潭水电站重要建筑物的爆破振动动力响应。计算结果表明,施工期工程爆破会对已有大坝的运行产生一定影响,但可以通过控制爆破参数和安全防护等措施保证主要保护建筑物的安全。
2021, 0 (6): 21-.
土石坝坝体反滤料特征粒径计算与包线设计
贺新华, 蔡勇平, 蔡晓鸿
摘要122)      PDF (240KB)(62)   
按SL 274—2020《碾压式土石坝设计规范》,反滤层设计推荐采用谢拉德反滤层设计准则,根据被保护土特征粒径,全面介绍了反滤料特征粒径与包线的计算及拟定方法,给出了防渗体的裂缝渐行淤塞修复相应特征粒径约束条件,使土石坝坝体反滤层设计更合理、可靠。
2022, 0 (6): 23-.
白鹤滩水电站地下厂区防渗排水系统设计
补约依呷, 洪佳敏, 高 勇
摘要106)      PDF (1838KB)(259)   
白鹤滩水电站左右岸地下厂房均采用首部开发方式,位于坝肩上游左右岸山体内,距离上游水库较近。根据厂坝区水文地质条件,参照类似工程防渗排水系统的设计经验,综合考虑白鹤滩水电站的规模和重要性,提出了白鹤滩水电站地下厂区防渗排水系统的设计原则,并拟定不同的防渗排水布置方案,利用三维渗流有限元法计算分析了地下厂区渗流场和渗流量,从而确定了合理经济的防渗排水方案。研究结果表明,设计方案能够显著降低厂区地下水位及渗透压力,提高洞室围岩的稳定性。
2022, 0 (1): 8-13,19.
白鹤滩水电站压力管道800 MPa级高强钢设计应用
侯 博, 赵 毅
摘要101)      PDF (988KB)(115)   
白鹤滩水电站是中国第二大水电站,总装机容量为16 000 MW,存在水头高、装机容量大、HD值大等特点。为确保电站永久运行安全,压力钢管用钢量达3.89万t,其中800 MPa级高强钢量1.01万t,并且是国内水电行业800 MPa压力钢管壁厚首次做到了68 mm级。对800 MPa级高强钢开展一系列研究,并进行大量生产性试验,确保了800 MPa级高强钢使用满足大型电站的功能要求。
2022, 0 (1): 24-26.
“逐圆图解法”计算垂线孔有效孔径
于胜利, 柯传芳, 段 杭
摘要93)      PDF (1794KB)(67)   
大坝变形监测系统中常设置垂线孔,相关标准要求垂线孔安装保护管后,管内有效孔径不小于75 mm,因 此应及时测量保护管内各高程圆心所在位置,以计算有效孔径是否满足要求,并确定该孔径对应的有效圆圆心坐 标。基于两圆相交模拟分析,提出“逐圆图解法”计算有效孔径,并给出相应算式。此外,就相同数据对比了其他 方法的计算结果,一方面校核“逐圆图解法”的可靠性,一方面得出了垂线孔内有效孔径并无唯一解的结论。
2023, 0 (1): 30-32.
低水头大流量长尾水隧洞调压室结构布置优化设计
陈念辉, 王东锋, 高 悦
摘要91)      PDF (368KB)(69)   
依托某海外水电站项目EPC投标阶段,在招标文件条款允许带方案投标的前提下,对原设计方案进行仔细研究,结合该项目低水头、大流量、超长尾水隧洞的工程特点,从提高电站运行灵活性、改善调压室水力条件、保障调节功能等方面,对尾水调压室的布置进行深化研究,提出投标阶段的设计优化方案。
2022, 0 (6): 19-.
新式大坝安全监测自动化采集系统避雷技术
韩晓涛, 袁鹏飞, 邱 伟, 高海荣, 王泽玉, 唐雪艳
摘要86)      PDF (443KB)(86)   
国网新源检修分公司与张河湾公司联合研制了一套新式大坝安全监测采集系统避雷技术。该技术简单实用、造价低廉且极易实现,避雷效果良好,已在张河湾电站和国网新源系统内推广使用。
2022, 0 (2): 28-.
锦屏二级水电站引水隧洞检修通道设计
鲍世虎, 张 洋, 陈晓江
摘要82)      PDF (1417KB)(57)   
锦屏二级水电站引水隧洞跨越锦屏山,断面巨大,沿线跨越高应力、高外水压力赋存区,为确保电站长久 安全运行,针对引水隧洞检修布置了便利通道。笔者介绍了电站进水口事故闸门检修竖井和引水隧洞首端、末端 施工支洞进人门检修通道的设计和结构计算。
2022, 0 (5): 24-27.
深埋软岩水工隧洞开挖支护设计及工程对策
王才品, 周 勇, 魏 桦, 李晓峰
摘要81)      PDF (499KB)(59)   
深埋软岩水工隧洞面临突出的高应力围岩挤压变形问题,开挖施工难度极大,后期运行环境及工况复杂,其开挖支护设计须统筹兼顾施工全过程及长期运行的安全稳定性。以某深埋软岩水工隧洞为研究对象,考察了该类软岩的各向异性力学特性,并对隧洞布置方案、系统支护设计、爆破开挖控制等方面进行了论述。其中,为规避片岩各向异性的不利影响,推荐洞轴线的走向为N4°W;为应对软岩挤压大变形问题,建议采用3%~5%的收敛应变率作为围岩的变形控制标准;依托现代围岩支护原理,提出采用“逐次施加、先柔后刚、多步控制”动态渐进支护方式来调控围岩显著挤压变形问题,并始终秉承围岩是隧洞承载和防渗的主体的深埋软岩水工隧洞支护设计理念。相关研究成果可为同类工程建设提供参考。
2021, 0 (3): 32-.
高填方路堤荷载下倾斜基底CFG 桩复合地基破坏机理分析
徐 勇, 熊 根
摘要79)      PDF (1328KB)(83)   
对一般水平成层路堤下刚性桩复合地基的失稳破坏机理已有较为深入的研究,但对倾斜地基下高填方路堤荷载作用下刚性桩复合地基的失稳破坏尚缺乏深入揭示。依托某工程,对高填方荷载作用下倾斜基底CFG桩复合地基进行三维数值分析,研究考虑桩体刚度损伤的CFG桩复合地基的破坏机理。结果表明:混凝土塑性损伤模型能较好地模拟CFG桩的力学性能,能较合理地还原桩体破坏后桩身应力释放-应力再分布的实际过程,且可通过损伤输出变量分析CFG桩复合地基的渐进破坏过程。在高填方路堤荷载作用下,倾斜基底CFG桩的受荷特点和破坏模式较水平成层路堤有较大差异,表现为路堤中心桩所受弯矩和剪力较大,较易发生桩体的压弯破坏和剪切破坏,在设计中应予以重视,路堤左侧桩所受弯矩和剪力总体上小于中心桩,先发生破坏的可能性不大。
2021, 0 (3): 45-.
杨房沟水电站地下厂房风罩及机墩混凝土结构动静力受力特性分析
张立新
摘要79)      PDF (909KB)(84)   
采用ANSYS大型通用软件对杨房沟水电站地下厂房结构进行三维有限元分析,通过整体模拟典型机组段混凝土结构,进行多种组合工况下静力及动力计算,分析厂房风罩及机墩的受力特性,验证其结构设计的合理性,供同类型地下厂房结构计算参考。
2021, 0 (6): 17-.
MIKE 21 模型在塔里木河岸坡抗冲工程设计中的应用研究
金庆日
摘要76)      PDF (470KB)(55)   
可靠的河岸侵蚀保护需要科学合理的设计方案,其中选择合适的水力设计参数至关重要。笔者介绍了二维数学模型在求取水力参数中的应用。结果表明:二维模型能真实反映塔里木河的水流条件和流速分布。在研究防侵蚀工程的替代方法后,使用了土工袋、石块来修建护岸和水下护坦。
2021, 0 (3): 53-.
白鹤滩水电站左岸11号堆积体治理方案优化设计
陶俊佳, 彭 育, 赖道平, 都 辉
摘要74)      PDF (1924KB)(110)   
11号堆积体边坡位于白鹤滩水电站左岸尾水出口与泄洪洞之间,整体处于基本稳定状态,但安全系数不满足设计要求,失稳导致下游水位抬高会影响电站正常发电,需进行工程处理。通过分析得出,对11号堆积体采取以削坡为主的工程处理措施,技施阶段进一步优化设计,取得了较好的效果,降低了施工难度,节省了投资。
2022, 0 (1): 20-23,38.
考虑流固耦合的输水管道水锤不确定性及管道风险分析
吕国亮
摘要73)      PDF (304KB)(74)   
在水锤荷载作用下,输水系统流体-结构相互作用即流固耦合现象明显,考虑流固耦合情况下水锤不确定性情况复杂,有必要分析其不确定性。首先采用四方程模型模拟确定的流固耦合条件,并采用有限体积法求解。通过实验结果与数值结果对比,验证模型分析正确性和有限体积法求解适用性。基于此考虑管道参数和流体参数的不确定性,通过研究,得到考虑流固耦合的水锤分布规律及安全裕度。其次采用蒙特卡洛法模拟了输水系统风险,明确耦合水锤是输水系统失效主要原因,得出风险值精确度与计算次数密切相关。分析成果可为实际设计提供理论支持。
2022, 0 (6): 27-.
厦门抽水蓄能电站面板混凝土碱硅酸反应风险分析
于显浩, 游秋森, 黄文龙, 李新宇
摘要72)      PDF (312KB)(68)   
厦门抽水蓄能电站凝灰岩骨料经碱硅酸活性砂浆棒快速法试验测得14 d膨胀率为0.094%,虽然按现行规程可判定该骨料为非活性骨料,但由于砂浆试件28 d膨胀率大于0.2%,仍需重视后续碱硅酸反应的风险。骨料碱活性抑制措施试验结果表明,掺加不少于20%的粉煤灰可有效抑制碱骨料反应。基于上述条件对面板混凝土进行了配合比优化,优化后的凝灰岩面板混凝土粉煤灰掺量为25%,且总碱量仅1.57 kg/m3,碱硅酸反应风险水平属于可接受的范围。
2022, 0 (2): 23-.
化乐水库大坝趾板基础设计方案比选
朱 帅
摘要72)      PDF (306KB)(79)   
基于地形条件和地质构造,拟定化乐水库大坝趾板基础设计方案一为趾板基础建在基岩上,方案二为趾板基础建在覆盖层上。从工程造价、施工工期、施工难度等方面综合分析,最终选择方案二作为化乐水库大坝趾板基础设计方案。
2022, 0 (2): 32-.
某抽水蓄能电站引水调压室底部大直径三梁钢岔管优化研究
姚敏杰, 汪剑国, 李高会, 王颂翔
摘要72)      PDF (439KB)(70)   
某抽水蓄能电站输水系统采用全钢衬布置,在上平洞末端设置阻抗式调压室,调压室底部设置三梁钢岔管连接上平洞主管与阻抗孔支管。岔管主管直径大、结构受力复杂。运用三维有限元法对管结构进行了优化研究,推荐了合理可行的三梁钢岔管体型。
2021, 0 (3): 39-.
高水头长压力管道抽水蓄能电站水力过渡过程计算分析
王胜军, 王才品, 董政淼, 仇为鑫
摘要71)      PDF (382KB)(71)   
由于水泵水轮机转轮特殊的水力特性,抽水蓄能电站水力过渡过程较复杂,对水道系统的安全运行影响较大,需要专门对其水力过渡过程进行分析。根据某高水头长压力管道抽水蓄能电站水泵水轮机的转轮四象限特性曲线及输水系统布置,对电站输水发电系统的水力过渡过程进行计算机仿真模拟和分析。结果表明,该抽水蓄能电站水力过渡过程中大波动的各项指标均满足控制要求,其研究思路可为类似工程提供参考。
2021, 0 (5): 1-.
架空梁式圆管横向结构内力计算的弹性理论解析法
蔡勇斌, 蔡勇平, 蔡晓鸿
摘要69)      PDF (285KB)(70)   
采用弹性力学圆弧曲梁计算模式,建立了架空梁式圆管受自重、均匀内水压力和满管水重荷载作用,并考虑圆截面剪力作用下的弹性圆弧曲梁控制微分方程,给出了架空梁式圆管横向结构内力与变位的弹性理论精确解计算式。
2022, 0 (2): 18-.
应人石-九围生态排水隧洞工程地质条件及评价
钟育霞
摘要69)      PDF (358KB)(86)   
为保证应人石-九围生态排水隧洞的顺利施工,亟需对地质条件进行调研和评价。研究认为,隧洞主要工程地质问题为隧洞塌方、涌水、流沙和突泥等。隧洞洞身多为上软下硬地层,大部分洞顶为极不稳定的V类围岩,隧洞施工工法适宜性由高到低为:矿山法、盾构法、TBM法,应综合比较后确定最优方案。同时对地下构筑物、地下管线、地应力及环境对隧洞施工的影响进行了评价,为工程实践提供指导。
2021, 0 (6): 28-.