抽水蓄能电站钢筋混凝土管道衬砌配筋计算研究

2018-05-13

水利水电快报 2018年4期

(1.长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北武汉 430010； 2.中交第二航务工程勘察设计院有限公司，湖北武汉 400060； 3.南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京 210029； 4.浙江省金华市武义县水务局，浙江武义 321200)

目前抽水蓄能电站的压力管道衬砌类型主要为钢板衬砌和钢筋混凝土衬砌。钢板衬砌适用于山体覆盖厚度较薄、地质条件较差或靠近地下厂房的高压管道。钢筋混凝土衬砌适用于山体覆盖层较厚、地质条件良好且围岩透水性较小的高压管道。与钢板衬砌相比，钢筋混凝土衬砌具有施工方便、结构简单、经济等特点。传统解析法对钢筋混凝土管道的结构计算，主要是针对衬砌结构本身进行承载力分析，并未涉及围岩结构分析，也未考虑到施工过程中的围岩变形问题。而目前在我国大、中型水电工程中，数值计算分析已是设计中比较常见的手段。

本文将结合某抽水蓄能电站实例，在运用传统解析法对管道典型截面进行衬砌结构分析的基础上，针对衬砌-围岩联合承载的结构特性，着重运用有限元软件ANSYS对水工隧洞的施工及运行进行模拟，在考虑围岩作用的基础上分析衬砌结构安全。最后对各种计算方案进行分析评价，以确定最佳的衬砌配筋面积，达到安全、经济的效果。