【摘要】：本文通過遼寧省大伙房水庫輸水二期工程淺埋段壓力隧洞的設(shè)計實(shí)例,提出了運(yùn)用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力環(huán)錨技術(shù)解決淺埋深、圍巖破碎洞段壓力隧洞的襯砌抗裂問題。本文對大伙房水庫輸水二期工程淺埋壓力隧洞五個典型斷面進(jìn)行了有限元分析,采用的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力方案均能滿足各種設(shè)計工況的要求。確定的方案經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行、施工方便、結(jié)構(gòu)安全,完全可以滿足這些洞段的復(fù)雜圍巖條件和長期運(yùn)行的要求。 本文共進(jìn)行了以下工作: (1)通過調(diào)研,確定采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌方案。主要是調(diào)查國內(nèi)外類似工程的預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌的應(yīng)用、發(fā)展?fàn)顩r,研究本工程采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌的適用性。 (2)采用有限元分析軟件ANSYS,分別對無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力襯砌方案的預(yù)應(yīng)力鋼絞線和鋼筋混凝土襯砌單獨(dú)建模,預(yù)應(yīng)力鋼絞線的單元節(jié)點(diǎn)與鋼筋混凝土單元間通過約束方程法建立起相互作用的關(guān)系,分析鋼絞線和鋼筋混凝土襯砌的應(yīng)力和變形,計算結(jié)果表明確認(rèn)采用的設(shè)計參數(shù)能夠滿足規(guī)范要求。 (3)通過研究解決后張法預(yù)應(yīng)力環(huán)錨的關(guān)鍵技術(shù),包括襯砌及錨固槽混凝土配比、錨具及防腐系統(tǒng)、超挖處理和環(huán)縫止水等專題的研究,確定保障后張法預(yù)應(yīng)力方案可靠性的措施,為設(shè)計方案提供有價值的建議。 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力襯砌技術(shù)在國內(nèi)90年代還鮮有應(yīng)用,它在小浪底泄洪排砂洞中的提出和成功應(yīng)用成為國內(nèi)首創(chuàng),填補(bǔ)了國內(nèi)空白。本設(shè)計充分吸收了小浪底工程和近年來其它應(yīng)用環(huán)錨技術(shù)的工程設(shè)計成果,對解決大伙房水庫輸水二期工程淺埋復(fù)雜地質(zhì)洞段襯砌設(shè)計難題起到了關(guān)鍵的作用。
【學(xué)位授予單位】：河海大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TV672.1
【圖文】：

改造工程研究成果，對錨固支撐方式初步選取管體上部外槽口環(huán)錨支撐、管體管體下部對錨支承兩種方式進(jìn)行分析，最終選擇管體下部對錨支撐方式，鋼絞線錨固端與張拉端曲線段的包角為380“，另加兩段直線段。預(yù)應(yīng)力鋼絞線布置如圖3.4所示。采用管體下部對錨支撐方式與上部外槽口環(huán)錨支撐方式相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):()l正常運(yùn)行階段管壁混凝土環(huán)向應(yīng)力分布均勻，預(yù)應(yīng)力鋼絞線束用量較少。(2)隨著覆土厚度的增加。上部外槽口環(huán)錨支撐方式的管道應(yīng)力分布不均勻性顯著增大，預(yù)應(yīng)力鋼筋束用量也增大;而下部對錨支撐方式則應(yīng)力分布比較均勻，預(yù)應(yīng)力筋束用量也較少。(3)下部對錨支撐方式所需的預(yù)應(yīng)力鋼絞線束數(shù)量較上部外槽口環(huán)錨支撐方式減少約25%，錨具數(shù)量顯著減少，管道整體受力更均勻、有效，工程造價低，經(jīng)濟(jì)效益好。

單層雙圈雙層雙圈

襯砌混凝土圖4.2典型斷面5預(yù)應(yīng)力襯砌及預(yù)應(yīng)力鋼絞線和鋼筋混凝土襯砌分別單對混凝土的作用，使得有限元模型能夠更真應(yīng)力鋼絞線的單元節(jié)點(diǎn)與鋼筋混凝土單元間系，即通過點(diǎn)(混凝土單元上的一個節(jié)點(diǎn))由度禍合來實(shí)現(xiàn)的。該方法在考慮曲線力筋外荷載作用下的應(yīng)力增量，可較為真實(shí)準(zhǔn)確進(jìn)行有限元分析時，預(yù)應(yīng)力筋束對混凝土計算中考慮了混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋在外荷載在外荷載作用下的應(yīng)力增量，使得預(yù)應(yīng)力的考慮普通鋼筋對結(jié)構(gòu)剛度的影響，混凝

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本文編號：2753861