新型预应力混凝土衬砌压力隧洞技术及其有限元分析Finite element analysis on a new technology for pressure tunnel with pre-stressed concrete lining
赵妍,柴冬梅,孙粤琳,黄昊,岳跃真,刘致彬
摘要(Abstract):
本文提出了一新型预应力混凝土衬砌压力隧洞技术,即:在厚壁圆筒承受内外水压力时,利用围岩的抗力作用,采用外加预应力法,在围岩和衬砌混凝土之间安装一种圆环形扁千斤顶设备——用薄钢板制成的中空圆环形压力囊,并根据需要利用水或水泥浆通过有限的径向位移对隧洞衬砌混凝土层外部人为地施加某一数值与分布的均布压应力,用以部分或全部抵消内水压力所产生的拉应力。其优点是不仅省去了预应力钢筋,而且施工简便、经济合理。还利用三维有限元法,分析了在隧洞衬砌混凝土外层间隔施加预应力时衬砌混凝土中应力的变化。计算结果表明,该技术是可行的,效果十分明显,可应用于实际工程。
关键词(KeyWords): 压力隧洞;预应力混凝土;外加预应力法;圆环形扁千斤顶;有限元分析
基金项目(Foundation):
作者(Author): 赵妍,柴冬梅,孙粤琳,黄昊,岳跃真,刘致彬
DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2014.11.016
参考文献(References):
- [1]李东平,祝珺.预应力装配式混凝土衬砌的技术原理及其在水工隧洞工程中的应[J].中国新技术新产品,2009(14):53.
- [2]张磊,郑鼎雄.水电站长有压引水隧洞衬砌型式的探讨[J].水利水电技术,2007(12):78-80.
- [3]赵长海.灌浆式预应力混凝土衬砌隧洞[J].水利水电技术,1999(12):65-69.
- [4]卢兆康.高压灌浆的数学模拟、灌浆试验及成果分析与应用[J].人民珠江,1994(1):39-43.
- [5]任海波,亢景付,丛蓉.隧洞环锚无粘结预应力混凝土衬砌优化研究[J].人民黄河,2009,31(2):98-99.
- [6]徐芝纶.弹性力学简明教程[M].北京:高等教育出版社,2002.