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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 

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申请/专利权人:中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司

摘要:本发明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。

主权项: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:步骤1: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;步骤2:建立承受内、外动态载荷的引水洞力学模型;步骤2.1:为保证强度要求,并尽可能轻量化施工,合理选用引水洞本构模型即引水洞力学模型;步骤2.2:对引水洞本构模型设置内、外载荷,内部载荷为过流时的间断性荷载,外部载荷为引水洞上覆应力与时序性超静水压力组成的动态荷载;步骤3:构建弹塑性结构临界屈服的应力方程;步骤4:根据引水洞实际工作状态,在不考虑加载历史的条件下,建立引水洞结构承载非失效外载荷的物理方程;步骤5:构建引水洞洞身结构内、外受非恒定荷载作用的线弹性状态下的应力场方程;步骤6:依据引水洞洞身结构内、外同时受非恒定荷载作用的应力场,得到引水洞内、外非恒定应力场波动影响下,结构塑性变形情况下的应力关系方程;步骤7:确定引水洞洞身结构稳定性的力学准则,将步骤4-6得到的物理方程、应力场方程、应力关系方程代入步骤3的应力方程,得到引水洞稳定的力学准则方程;步骤8:根据时序性超静水压力的范围,利用步骤7得到的力学准则方程,求解引水洞内压变化的安全值。

全文数据:

权利要求:

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