蒲石河抽水蓄能电站岔管结构厚度选择与有限元分析

本文主要探讨了蒲石河抽水蓄能电站地下高压钢筋混凝土岔管的结构厚度选择及其在不同工况下的有限元分析。作者邓柏旺、黄丽伟和袁晓宇，分别来自河海大学水电院和上海市水利建设工程质量监督中心站，针对这座位于辽宁宽甸满族自治县的大型纯抽水蓄能电站的实际情况，运用三维弹塑性有限元数值计算方法，对施工开挖、充水运行和放空检修三个关键阶段进行了深入研究。 在分析过程中，他们考虑了围岩、衬砌和钢筋的应力与变形，通过对计算结果的细致分析，确定了合适的衬砌厚度，并对衬砌的配筋设计以及可能的最大裂缝宽度进行了讨论。由于抽水蓄能电站的地下岔管结构复杂，它通常由主管分隔成等径的支管，这要求在设计时充分考虑其受力特性，确保结构的安全性和稳定性。 文章指出，工程采用了两条直径8.1m的主洞和四条直径5.0m的支洞，所有发电引水岔管部分位于新鲜混合花岗岩内，具有良好的地质条件。岩体完整性高，属于Ⅱ类围岩，且经过水力劈裂试验验证，具有稳定的应力分布。在有限元分析中，作者还考虑了面力荷载和渗透体力荷载的影响，以提供更为精确的设计建议。 通过这项研究，本文为抽水蓄能电站地下岔管的结构设计提供了科学的理论支持，有助于优化工程结构，提高工程安全性，进而推动我国现代化建设的发展。对于类似项目的实施具有重要的参考价值，特别是在处理复杂地质条件下的地下结构设计和施工中，三维弹塑性有限元分析方法的应用展示了其显著的优势。