钢衬钢筋混凝土压力管道极限承载力分析的弹性迭代法

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发布时间：2021-09-12

资料介绍

钢衬钢筋混凝土压力管道极限
承载力分析的弹性迭代法
张伟，付传雄，杨绿峰一，王健
(1．广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室，广西南宁530004；
2．广西壮族自治区住房和城乡建设厅，广西南宁530028)
摘要：针对钢衬钢筋混凝土压力管道，结合弹性模量缩减法和梁系有限元法，建立了结构极限承载力分析的弹性
迭代法。弹性迭代法继承了弹性模量调整法原理简单、应用方便的优点；同时，利用梁系有限元能大大减少单元和
自由度数．在保持精度的同时能显著提高计算效率。算例分析表明，弹性迭代法计算精度良好，可应用于钢衬钢筋
混凝土压力管道结构的极限承载力分析中。
关键词：钢衬钢筋混凝土压力管道；极限承载力；曲梁模型；弹性模量缩减法
Elastic Iterative Method for Limit Analysis of Steel Lining Reinforced Concrete Penstock
Zhang Wei ，Fu Chuanxiong ，Yang Lufeng '2 Wang Jian
(1．Key Laboratory of Disaster Prevention and Structural Safety of Ministry of Education，Guangxi University，
Nanning 530004，Guangxi，China；2．Department of Housing and Urban-rural Development，
Guangxi Autonomous Zhuang Region，Nanning 530028，Guangxi，China)
Abstract：An elastic iterative method for limit analysis of steel lining reinforced concrete penstock is presented by using the
elastic modulus reduction method and beam finite element method．While inheriting the merits of simplicity an d practicality
of the elastic modulus adjustment procedures，and using beam finite element method to significantly reduce the numbers of
element and degrees of freedom，the proposed method can improve the computational efficiency while keeping the accuracy．
Numerical examples show that the method Can achieve satisfying accuracy in the limit an alysis of steel lining reinforced
concrete penstock．
Key W ords：steel lining reinforced concrete penstock；ultimate be ng capacity；curved beam model；elastic modulus
reduction method
中圈分类号：TV732_4；11J313．3 文献标识码：A 文章编号：0559—9342(2012)04—0017—04
0 引言
钢衬钢筋混凝土压力管道(Steel lining reinforced
concrete penstocks．简称SLRCP)是由内壁钢板衬
砌与外包钢筋混凝土组成并共同承载的压力管道。
由于能利用外包钢筋混凝土承载，SLRCP具有减薄
钢衬厚度，降低管道的加工、制作和安装难度等优
点．已在东江、李家峡、公伯峡、金安桥和三峡等
多个大中型电站中采用。此外，SLRCP的应用也已
由最初的坝下游面管推广至地面管道、蜗壳、分岔
管、引水隧洞和调压井等结构中，具有广阔的应用
前景。然而，SLRCP通常具有较大的HD值，且仍
有进一步提高的趋势，一旦结构发生破坏事故将引
起难以估量的损失。因此，对SLRCP进行有效的承
载力安全评估是十分重要的，极限承载力计算方法
是其中的关键问题之一。
目前．SLRCP结构极限承载力主要是通过模型
收稿日期：2011-12—10
基金项目：国家自然科学基金资助项目(51168003；51169003；
50909021)；广西壮族自治区主席基金资助项目(2O10GxNSFD169OO8)；
广西研究生教育创新计划项目(GXU11T32580)
作者简介：张伟(1977一)，男，四川达县人，教授，工学