武富强 刘杰 李强 罗雪贵

【摘 要】以某大型水电站工程为背景，基于ANSYS软件建立了引水隧洞压力钢管三维有限元模型。研究多种壁厚情况下对压力钢管联合受力的影响，可得出结论：钢管壁厚的变化对钢管、围岩位移及围岩的应力基本无影响，对钢管的应力影响较大。对于埋藏式压力钢管而言，围岩参与联合承载的作用不能忽视。

【关键词】埋藏式；压力钢管；壁厚影响；联合受力

[文章编号]1619-2737（2016）05-18-275

【Abstract】In a large hydropower project as the background，based on ANSYS software to build a three-dimensional steel pressure diversion tunnel finite element model. Study under a variety of circumstances to a wall thickness of the penstock affected joint force，it can be concluded： changes in pipe wall thickness of the pipe had no influence on stress，surrounding rock displacement and the surrounding rock，stress steel pipe greater impact. For the penstock，the joint participation of surrounding rock hosting role can not be ignored.

【Key words】Buried；Penstock；Thickness influences；Joint force

1. 引言

（1）压力管道是从水库或引水道末端的压力前池或调压室，将发电所需用水在有压的状态下引入水轮机的输水管[1]。其布置靠近厂房，同时承受较大的水压力，一旦失事将危及厂房安全，因此其安全性和经济性受到特别的重视[2，3]。压力管道的壁厚是影响工程安全和造价的一个很重要的因素，选择合理的管道壁厚至关重要[4]。不能随意增大管道壁厚，壁厚增大，管系产生的热应力也会增大，反而会增加管系的不安全因素[5]。由于国内使用的管道标准繁多，各种管道壁厚系列和计算、选取方法在被大量使用，在实际设计过程中往往被混淆。在实际工程设计中也往往存在，认为管子越厚越好的错误观念，随意扩大管道壁厚的行为，这样不但使工程建设成本增加，也给管道带来不安全因素。

（2）本论文选取四个不同的钢管壁厚，通过有限元模型计算钢管的内力和位移，对比分析不同壁厚的经济性和安全性，为工程中钢管壁厚的选取提供借鉴。

2. 数值模型和方案