缝隙对钢衬钢筋混凝土管道结构承载特性的影响研究

作者：苏凯; 杨子娟; 伍鹤皋^*; 周利; 石长征

来源：天津大学学报 (自然科学与工程技术版), 2018, 51(09): 967-976.

DOI：10.11784/tdxbz201709009

• 水电站
• 钢衬钢筋混凝土管道
• 缝隙
• 承载特性

基于某水电站坝后背管实际工程,建立了坝后背管斜直段底端的局部三维有限元数值分析模型,采用混凝土塑性损伤模型模拟管道外包及坝体混凝土,并在钢管与外包混凝土之间引入摩擦接触单元模拟两者之间的接触滑移特性.根据钢管外缝隙分布特征,拟定了均匀缝隙、非均匀缝隙以及随机缝隙方案,系统研究了缝隙值的大小及分布特征对管道承载特性的影响.结果表明:管道起裂荷载与缝隙值大小呈线性关系,由初裂部位附近的缝隙量控制;管道位移最大值基本出现在腰部附近40°范围内,缝隙值分布对管道上半周尤其是管顶的变形影响最大;内水压力较大时,不同缝隙方案承载比分布规律一致且数值比较接近,钢衬与钢筋混凝土在管道腰部的承载比基本不受摩擦系数的影响.

• 单位
  武汉大学; 水资源与水电工程科学国家重点实验室