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某水電站工程深埋式壓力鋼管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

文檔作者：張利平,朱穎儒文檔來(lái)源：中國(guó)電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年10月07日
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文章編號(hào):1006—2610(2017)05—0036—03
某水電站工程深埋式壓力鋼管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
張利平,朱穎儒
(中國(guó)電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司,西安710065)
摘　要:某水電站布置5 條埋藏式壓力鋼管,文章基于ASCE Manuals and Reports on Engineering Practice No. 79
《Steel Penstocks》(Second Edition,2012)規(guī)范對(duì)該水電站壓力鋼管設(shè)計(jì)進(jìn)行了總結(jié),包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及灌漿排水設(shè)計(jì)
等。通過(guò)計(jì)算,鋼管壁厚滿(mǎn)足鋼管抗內(nèi)水、外水壓力穩(wěn)定要求。
關(guān)鍵詞:壓力鋼管;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);壁厚;灌漿
中圖分類(lèi)號(hào):TV732. 41　　　　文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A　　　　DOI:10. 3969/ j. issn. 1006-2610. 2017. 05. 009
Structural Design of Deeply Embedded Penstock of A Hydropower Project
ZHANG Liping, ZHU Yingru
(Northwest Engineering Corporation Limited, Xi'an　710065,China)
Abstract:Five penstocks deeply embedded are designed for one hydropower project. Based on ASCE Manuals and Reports on Engineering
Practice No.79 《Steel Penstocks》(Second Edition, 2012), design of the deeply embedded penstocks is analyzed and concluded including
structural design and grouting &amp;amp; drainage design. Through calculation, the wall thickness of the penstock satisfies requirements on stability
of the penstock against internal and external hydraulic pressure.
Key words:penstock; structural design; wall thickness; grouting
　　收稿日期:2017-04-01
　　作者簡(jiǎn)介:張利平(1984- ),女,山東省臨沂市人,工程師,從事
水電站水工設(shè)計(jì)工作.
1　工程概況
某水電站為混合式電站,工程主要任務(wù)是發(fā)電。
水庫(kù)正常運(yùn)行水位(F. S. L. )為579. 00 m,相應(yīng)庫(kù)容
為82. 96×106 m3,最低運(yùn)行水位(M. O. L)為530. 00
m,相應(yīng)的調(diào)節(jié)庫(kù)容為61. 20×106 m3;電站總裝機(jī)容
量750 MW(5×150 MW),多年平均凈電量2 439
GWh,年利用小時(shí)3 653 h。
該電站引水系統(tǒng)主要建筑物包括進(jìn)水口、引水
隧洞、調(diào)壓室和壓力管道。壓力管道主要由5 條直
徑均為4. 8 ~4. 1 m 的圓形管道組成。壓力管道鋼
襯段、外包混凝土厚度為0. 6 m,5 條壓力鋼管布置
相同,上部覆蓋巖層厚度60 ~260 m,大部分屬Ⅲ類(lèi)
圍巖,出口段局部為Ⅳ類(lèi)圍巖,其布置見(jiàn)圖1。
2　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2. 1　鋼材選擇
該水電站正常運(yùn)行水頭206. 30 m,水錘壓力時(shí)
為386. 30 m,考慮到運(yùn)行水頭及滿(mǎn)足業(yè)主要求的前
提下,選擇Q345D 鋼材,其強(qiáng)度指標(biāo)見(jiàn)表1。
表1　Q345D 強(qiáng)度特性表
鋼材牌號(hào)
厚度t
/ mm
屈服強(qiáng)度σs
/ (N·m-2 )
抗拉強(qiáng)度σb
/ (N·m-2 )
Q345-D
≤16 345
>16 ~35 325
>35 ~50 295
470
2. 2　設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
2. 2. 1　荷載及荷載組合
根據(jù)ASCE Manuals and Reports on Engineering
Practice No. 79 《Steel Penstocks》(Second Edition,
2012),計(jì)算荷載包括內(nèi)水壓力、地下水壓力、灌漿
壓力和管道放空時(shí)通氣設(shè)備造成的氣壓差等[1-3] 。
壓力鋼管荷載及工況組合見(jiàn)表2。
36 張利平,朱穎儒. 某水電站工程深埋式壓力鋼管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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