郭 涛，张立翔，李世杰

约束方式对蜗壳初始保压缝隙形成机理的影响分析

郭 涛1，张立翔1，李世杰2

（1. 昆明理工大学 建筑工程学院工程力学系，昆明 650500； 2. 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，昆明 650051）

准确掌握初始保压缝隙的开度值和形成机理，是保压蜗壳结构研究的基础和重点之一。而初始保压缝隙主要随保压水头和边界条件的不同而改变，因此充压浇筑阶段钢蜗壳的约束方式是必须考虑的重要因素。该研究从保压结构施工工艺出发，基于充水保压蜗壳全仿真算法，构造出施工阶段的初始保压缝隙，探讨了不同支承形式（连续式和离散式）和支墩与钢衬之间的接触滑移对初始缝隙形成机理的影响。结果表明，初始保压缝隙具有非均匀和局部非张开特性，其中蜗壳腰部附近缝隙开度最大，其次是蜗壳顶部，底部最小。支承形式和接触滑移对缝隙的构成存在较大影响，虽然规律基本一致，但数值上差别较大。是否考虑接触对蜗壳腰部的缝隙开度影响最大，尤其在蜗壳的进口段，最大相差达1.8倍，主要是由于滑移增强了蜗壳水平方向的扭转变形，导致侧向位移增大。通过与原型监测结果对比验证了算法的准确性，同时也说明考虑支墩与钢衬之间的接触更加接近真实情况。

水工结构；充水保压蜗壳；离散式支承；连续式支承；接触；初始保压缝隙

0 引 言

充水保压蜗壳[1]是指将钢蜗壳安装在预先设置的支墩上，并在封堵和拉锚等前期措施的基础上充水加压，使钢蜗壳膨胀并浇筑蜗壳外围二期混凝土，待混凝土凝固，达到一定强度后卸载水压，钢蜗壳回弹，在钢蜗壳与外围混凝土之间人为地留有一个初始缝隙的水工结构。……