本文關(guān)鍵詞：地下埋管接觸灌漿脫空控制寬度研究

  更多相關(guān)文章： 地下埋管仿真 接觸灌漿 脫空控制寬度 點(diǎn)點(diǎn)接觸 ANSYS

【摘要】：地下埋管因其可以利用圍巖承擔(dān)部分內(nèi)水壓力,減小鋼襯厚度,節(jié)約鋼材并且受外界條件影響較小的特點(diǎn)在我國(guó)大中型水電站中應(yīng)用廣泛。地下埋管相當(dāng)于一個(gè)多層襯砌的隧洞,在回填混凝土澆注完成后,由于混凝土凝固收縮和溫度的影響容易產(chǎn)生脫空。為了確保電站的安全運(yùn)行,必須對(duì)脫空區(qū)域進(jìn)行接觸灌漿。經(jīng)多次施工可知,鋼襯接觸灌漿一般要經(jīng)過(guò)3次或3次以上施工才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,不但給施工帶來(lái)很多困難,造成施工工期較長(zhǎng),而且鋼管也會(huì)因多次鉆孔使其原始結(jié)構(gòu)受到破壞,后期灌漿孔漏封或漏水還有可能造成重大工程事故,影響鋼管的安全運(yùn)行。因此,確定接觸灌漿的脫空界限尺寸,可以作為埋管脫空部位是否需要進(jìn)行接觸灌漿的判別標(biāo)準(zhǔn),減少施工困難,增強(qiáng)埋管運(yùn)行的安全性。本文總結(jié)了回填混凝土脫空的形成原因、檢查方法以及處理方式,選擇脫空常見(jiàn)的形狀矩形,根據(jù)地下埋管強(qiáng)度分析中常用的接觸非線性有限元理論,應(yīng)用ANSYS有限元程序,在地下埋管存在脫空的情況下,對(duì)其正常運(yùn)行進(jìn)行了仿真計(jì)算。通過(guò)設(shè)置接觸單元,模擬了鋼襯與圍巖的聯(lián)合承載,與此同時(shí),刪除局部接觸單元,模擬了鋼襯與混凝土的脫空。本文考慮初始縫隙對(duì)地下埋管鋼襯應(yīng)力影響很大的現(xiàn)實(shí),研究了初始縫隙值對(duì)地下埋管局部脫空區(qū)域鋼襯應(yīng)力的影響,并根據(jù)影響規(guī)律,固定圍巖彈性抗力,多次改變鋼襯內(nèi)半徑,獲得不同內(nèi)半徑的鋼襯在不同初始縫隙值下的接觸灌漿脫空控制寬度；另外,由于地下埋管管道埋深通常較大,垂直管軸方向的巖石覆蓋厚度達(dá)到3倍開(kāi)挖直徑以上的就應(yīng)考慮圍巖彈性抗力的影響,因此本文還研究了圍巖彈性抗力對(duì)脫空區(qū)域鋼襯應(yīng)力的影響,并根據(jù)影響規(guī)律,固定初始縫隙值,多次改變鋼襯內(nèi)半徑,獲得不同內(nèi)半徑的鋼襯在不同圍巖彈性抗力下的接觸灌漿脫空控制寬度。本文建立的接觸單元模型合理,計(jì)算的脫空控制寬度可以為判別鋼襯與回填混凝土之間是否需要接觸灌漿提供參考,具有一定的工程意義。
【關(guān)鍵詞】：地下埋管仿真 接觸灌漿 脫空控制寬度 點(diǎn)點(diǎn)接觸 ANSYS
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TV732.41;TV543
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 選題背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)14-16
• 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.3.2 創(chuàng)新點(diǎn)15-16
• 第2章 鋼襯與圍巖聯(lián)合承載和回填混凝土脫空的模擬16-28
• 2.1 引言16
• 2.2 鋼襯與圍巖聯(lián)合承載的模擬16-22
• 2.2.1 有限元基本理論16-18
• 2.2.2 接觸非線性理論18-19
• 2.2.3 接觸單元介紹19-20
• 2.2.4 接觸單元模型的驗(yàn)算20-22
• 2.3 回填混凝土脫空的形成、檢查及處理22-25
• 2.3.1 脫空的形成22-23
• 2.3.2 脫空的檢查23-24
• 2.3.3 脫空的處理24-25
• 2.4 回填混凝土脫空的數(shù)值模擬25-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 初始縫隙值對(duì)脫空區(qū)域鋼襯應(yīng)力的影響28-47
• 3.1 引言28
• 3.2 初始縫隙值的設(shè)置28-29
• 3.3 初始縫隙值對(duì)脫空區(qū)域鋼襯應(yīng)力的影響29-31
• 3.4 不同初始縫隙值下的脫空控制寬度31-46
• 3.4.1 控制標(biāo)準(zhǔn)31-34
• 3.4.2 計(jì)算模型34
• 3.4.3 控制寬度計(jì)算34-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第4章 圍巖彈性抗力對(duì)脫空區(qū)域鋼襯應(yīng)力的影響47-65
• 4.1 引言47
• 4.2 圍巖彈性抗力系數(shù)的設(shè)置47-48
• 4.3 圍巖彈性抗力對(duì)脫空區(qū)域鋼襯應(yīng)力的影響48-49
• 4.4 不同圍巖彈性抗力下的脫空控制寬度49-64
• 4.4.1 控制標(biāo)準(zhǔn)49-50
• 4.4.2 計(jì)算模型50
• 4.4.3 控制寬度計(jì)算50-64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 第5章 結(jié)論與展望65-67
• 5.1 結(jié)論65-66
• 5.2 研究展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果70-71
• 致謝71

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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本文編號(hào)：931039