考虑时序性超静水压力与过流应力的引水洞稳定分析方法技术

技术编号:42199364 阅读:36 留言:0更新日期:2024-07-30 18:46
本发明专利技术涉及考虑时序性超静水压力与过流应力的引水洞稳定分析方法,根据引水洞的设计方案以及引水洞的水文地质勘查数据,计算目标洞段时序性降水导致的超静水压力的变化范围,建立承受内、外动态载荷的引水洞力学模型,构建弹塑性结构临界屈服的应力方程,建立引水洞结构内、外受非恒定荷载作用的线弹性状态下的应力场方程,进而得到引水洞稳定的力学准则方程,计算得到动态荷载的安全范围,据此评价引水洞的服役安全性,考虑了旱、汛期或短时降水导致超静水压力的变化对洞身不利影响,降低了引水洞破坏的潜在风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于结构稳定性评价领域,具体涉及一种考虑时序性超静水压力与过流应力的引水洞稳定分析方法


技术介绍

1、引水洞是指水利枢纽中具有引水发电、灌溉农田或供水等作用的地下隧洞。一方面,当引水洞与工作闸门连接时,洞身全断面不时被水流充满,此时隧洞内壁承受较大间断性过流应力,这种时而有时而无的明满流交替现象,极易引起震动、空蚀等不利流态,造成引水洞破坏。另一方面,受季节、旱汛期影响,引水洞所在位置超静水压力随水头的变化而增减。特别地,当短时降水来临,洞身周围降水迅速累计引起超静水压力急剧变化,这种时序性洞身外力变化与内部间断性应力耦合对引水洞的服役安全性提出了严峻的挑战。然而现有设计与施工过程很少将引水洞内部压力变化与时序性超静水压力的波动考虑在内,这要么导致乐观估计引水洞的承压能力,要么设计保守,造成材料的浪费。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是解决上述问题,提供一种考虑时序性超静水压力与间断性过流应力耦合的引水洞的服役分析方法。本专利技术将水利枢纽运转过程中的间断性内部压力与洞身外部时序性超静水压力耦本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.考虑时序性超静水压力与过流应力的引水洞稳定分析方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的考虑时序性超静水压力与过流应力的引水洞稳定分析方法,其特征在于,还包括步骤9:根据步骤8的计算结果,分析得到引水洞设计及施工所需满足力学要求及改良建议。

3.根据权利要求1或2所述的考虑时序性超静水压力与过流应力的引水洞稳定分析方法,其特征在于,步骤1具体包括以下子步骤:

4.根据权利要求3所述的考虑时序性超静水压力与过流应力的引水洞稳定分析方法,其特征在于,步骤1中,引水洞身埋深深度为H,富水期地下水水头超过引水洞中心的高度为hw,

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【技术特征摘要】

1.考虑时序性超静水压力与过流应力的引水洞稳定分析方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的考虑时序性超静水压力与过流应力的引水洞稳定分析方法,其特征在于,还包括步骤9:根据步骤8的计算结果,分析得到引水洞设计及施工所需满足力学要求及改良建议。

3.根据权利要求1或2所述的考虑时序性超静水压力与过流应力的引水洞稳定分析方法,其特征在于,步骤1具体包括以下子步骤:

4.根据权利要求3所述的考虑时序性超静水压力与过流应力的引水洞稳定分析方法,其特征在于,步骤1中,引水洞身埋深深度为h,富水期地下水水头超过引水洞中心的高度为hw,

5.根据权利要求4所述的考虑时序性超静水压力与过流应力的引水洞稳定分析方法,其特征在于,步骤2中,所述引水洞力学模型选用理想弹塑性本构模型,引水洞内部承受间断性的水流压力ps.d,洞身外部承受周围岩土环境施加的挤压力pe,s和时序性超静...

【专利技术属性】
技术研发人员:张晓宇李友华万勇汪文亮孙华艳宋倩倩张琳琳敖亮王涵烯黄大岸何正威周文斌
申请(专利权)人:中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司
类型:发明
国别省市:

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