刘波
- 作品数：13 被引量：61H指数：6
- 供职机构：武汉大学水利水电学院水资源与水电工程科学国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金教育部“优秀青年教师资助计划”国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：水利工程建筑科学更多>>
- 导流隧洞钢拱架与喷锚支护体系有限元分析被引量：15
- 2009年
- 钢拱架支撑是地下洞室开挖中的重要支护型式之一,与喷锚支护措施相结合能够有效地控制围岩变形和减小围岩失稳机率.结合某水电站工程实际,针对不支护、喷锚支护、钢拱架与喷锚联合支护等不同情况,采用三维有限元法对导流洞开挖过程中围岩的位移、塑性区,喷层、锚杆及钢拱架的应力分布情况进行了计算分析.结果表明:与普通的喷锚支护相比,采用钢拱架与喷层、锚杆组成联合支护体系能够对围岩变形提供直接抗力,围岩位移和塑性区范围大大减小,各支护材料的应力也有较大程度的降低,为导流洞围岩破碎洞段施工期的稳定提供了有力的保证.
- 刘波伍鹤皋苏凯唐朝阳李万军
- 关键词：导流隧洞开挖支护围岩稳定钢拱架有限元
- 基于APDL的水电站三梁岔管设计研究被引量：6
- 2008年
- 阐明APDL参数化语言在三梁岔管计算建模中的优点,系统介绍APDL在ANSYS程序中的运用方式,采用APDL建模和计算基本结构及常用语句,并结合工程实例阐述利用APDL进行三梁岔管建模、计算步骤及注意问题。结果表明,APDL是一种可广泛推行的建模方式,对复杂的三梁岔管设计可大大提高工作效率。
- 徐良华伍鹤皋刘波
- 关键词：APDL参数化建模ANSYS
- 水电站充水保压蜗壳仿真分析的影响因素被引量：1
- 2012年
- 基于接触非线性理论,考虑钢蜗壳与外围混凝土的接触滑移,采用仿真算法对充水保压蜗壳进行了三维仿真分析和平面轴对称仿真分析.研究了机墩和设备质量及平面轴对称简化模型对蜗壳打压后的变形、蜗壳与混凝土的间隙及其应力的影响.计算结果表明:机墩及设备质量对钢蜗壳的应力影响较小,但对钢蜗壳与外围混凝土的间隙和外围混凝土的应力影响较大,三维仿真模型应该考虑机墩及设备的质量;平面轴对称仿真模型虽未考虑闷头在仿真分析中的作用,但能反映钢蜗壳和外围混凝土的变形特征与受力特性,可以在初步设计时采用.
- 刘波刘健华伍鹤皋
- 关键词：水工结构水电站充水保压蜗壳
- 水电站充水保压蜗壳结构的改进算法被引量：1
- 2011年
- 在充水保压蜗壳传统简化算法的基础上提出了改进算法,据此主要分析运行工况下蜗壳进口不平衡水推力对外围混凝土应力和配筋量的影响.计算结果表明,传统简化算法未考虑不平衡水推力的作用,外围混凝土的应力和配筋量偏小,结构偏不安全.在蜗壳进口端施加不平衡水推力的做法,对设伸缩节的情况会导致直管段外围混凝土的应力和配筋量偏大,而对无伸缩节的情况则不能考虑不平衡水推力的作用.本文提出的在蜗壳进口断面下游侧转弯区域以面力的形式施加不平衡水推力的做法,对有无伸缩节的情况均能实现,可使外围混凝土的应力和配筋计算更加精确、合理,建议在充水保压蜗壳结构的设计和研究中采用.
- 伍鹤皋黄海龙刘波
- 关键词：水工结构有限元法充水保压蜗壳
- 埋藏式压力钢管加劲环抗外压稳定设计的改进研究被引量：2
- 2009年
- 埋藏式压力钢管加劲环的抗外压稳定分析有不同的计算理论和方法。运用ANSYS有限元软件对矩形和T形两种截面形式的加劲环进行了三维非线性有限元分析,得到了加劲环抗外压的临界外压值。计算结果表明,根据水电站压力钢管设计规范DL/T5141-2001计算的临界外压值偏于保守;T形截面加劲环嵌固在回填混凝土中,利用回填混凝土承载,能够显著提高加劲环的临界外压值。研究成果对今后埋藏式压力钢管加劲环的结构优化设计具有一定的参考价值。
- 刘波伍鹤皋
- 关键词：压力钢管加劲环非线性有限元
- 高地震烈度区水电站地下厂房结构震损机理分析被引量：4
- 2011年
- 中国水电站多位于西南高地震区。针对地下厂房结构的震损机理问题,以距汶川8.0级地震震中最近的映秀湾水电站和渔子溪水电站为分析对象,对水电站建筑物进行了震后实地调查,建立了映秀湾水电站洞周围岩和厂房结构的整体有限元模型,采用波动场应力法,对地下厂房结构在震时的结构稳定性进行了计算分析。根据实地调查结论和数值计算成果,对地下厂房结构的震损机理进行分析。实地震损调查表明,地下结构的震损形式多为表层脱落和闭合裂缝,破坏程度要明显轻于地面建筑。数值计算所反映的震损规律与实际调查中得到的结论基本吻合,则可从数值分析的角度进一步研究震损机理,认为产生震损的外因是沿一定角度入射的地震波,内因是地下厂房结构空间分布的不均匀性,而地下厂房结构赋存于洞周岩体则是地下结构震损与地面建筑具有本质区别的原因。
- 张雨霆肖明刘波
- 关键词：汶川地震
- 垫层铺设范围对水电站蜗壳受力特性的影响被引量：6
- 2010年
- 结合某大型水电站的工程实际,采用ABAQUS程序和其中的混凝土损伤塑性模型,对传统垫层、直埋及局部垫层蜗壳进行了三维非线性有限元计算.计算结果表明,直埋蜗壳外围混凝土损伤范围最大,局部设置垫层可以有效减少钢筋用量,降低钢筋应力,缩小外围混凝土的损伤区.垫层平面铺设范围越大,上述效果越明显,但是导致座环的扭转变形也越大.当垫层平面范围从蜗壳进口端铺设到135°断面时,定子和下机架基础板的相对不均匀上抬量最小,对机组运行有利.
- 刘波伍鹤皋薛鹏杨华全
- 关键词：水工结构受力特性非线性有限元法
- 水轮机蜗壳不同埋设方式的座环受力特性研究被引量：8
- 2011年
- 基于接触非线性理论,考虑蜗壳与垫层及外围混凝土的接触滑移,对三种典型埋设方式的蜗壳结构进行三维有限元仿真分析,主要研究座环结构的受力特性。计算结果表明,不同埋设方式下各构件承担的扭转力比例不同,钢管承担的扭转力比例在保压方案下最大,座环承担的扭转力比例在垫层方案下最大,混凝土承担的扭转力比例在直埋方案下最大。软垫层和预压缝隙的存在降低了流道系统的强度和刚度,使得直埋方案座环扭转变形最小,垫层方案次之,保压方案最大。另外,充水保压蜗壳采用仿真算法,能够给出蜗壳和座环真实的变形和应力状态,计算结果准确合理,更加符合工程实际,应该在充水保压蜗壳结构的设计和研究中推广采用。
- 刘波伍鹤皋张启灵
- 关键词：水工结构受力特性座环蜗壳埋设方式
- 充水保压蜗壳三维非线性仿真与承载力研究被引量：6
- 2013年
- 基于混凝土弹塑性损伤模型和接触非线性理论,采用仿真算法对充水保压蜗壳进行三维非线性仿真分析并对其进行超载计算,研究内水压力上升过程中钢蜗壳和钢筋应力、外围混凝土损伤区、机墩结构位移和座环变形的变化规律以及结构的超载能力。结果表明,内水压力达到保压值以前,钢蜗壳几乎处于单独承载状态,应力增加较快;在设计内水压力作用下,外围混凝土局部有较小范围的损伤,钢筋应力较小;超载系数大于1.1以后,外围混凝土的损伤区域和损伤程度迅速增大,机墩和座环的变形明显;但超载系数达到1.5时,蜗壳结构仍然具备一定的安全裕度。三维非线性仿真算法更加符合工程实际,应该在充水保压蜗壳结构的设计和研究中推广采用。
- 刘波刘健华伍鹤皋
- 关键词：水工结构承载力充水保压蜗壳
- 钢岔管与外包钢筋混凝土联合承载三维非线性分析被引量：3
- 2008年
- 针对一些高水头电站中镇墩混凝土开裂比较严重的情况,结合某水电站的工程实际,采用ANSYS程序中的钢筋混凝土非线性计算模块,对钢岔管和外包镇墩混凝土结构进行了三维非线性有限元计算。通过2种控制工况的计算分析和明钢岔管应力的比较,认为:在镇墩混凝土中布置适当的受力钢筋,考虑镇墩钢筋混凝土与钢岔管联合承载,按钢衬钢筋混凝土分岔管的形式进行设计,不仅可以减小钢岔管管壁厚度和加强梁尺寸,达到简化岔管制造工艺和降低工程造价的目的,而且可以提高镇墩的整体性,避免由于高内水压力造成的镇墩混凝土严重开裂现象,保证钢岔管和镇墩混凝土的长期安全运行。因此,外包钢筋混凝土的分岔管是一种比较有发展前途的岔管结构型式。
- 刘波徐良华伍鹤皋
- 关键词：水电站钢岔管镇墩裂缝ANSYS
