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隨著我國(guó)水利水電建設(shè)工程項(xiàng)目不斷增多,對(duì)于水利工程的施工質(zhì)量也提出了更加嚴(yán)格的要求,其中水利工程隧洞施工的質(zhì)量控制至關(guān)重要,因此,對(duì)于水利工程隧洞的設(shè)計(jì)要采用最嚴(yán)格的施工標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于隧洞襯砌結(jié)構(gòu),施工要求是不允許其產(chǎn)生開裂,但是,在實(shí)際的工程之中要避免裂縫的出現(xiàn)是不現(xiàn)實(shí)的,因此,對(duì)大多數(shù)水工隧洞襯砌結(jié)構(gòu)而言,只需按限裂計(jì)算配筋即可。文章主要闡述了水利工程隧洞襯砌結(jié)構(gòu)的類型,并詳細(xì)地分析了隧洞襯砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫的原因,最后提出了襯砌結(jié)構(gòu)限裂優(yōu)化設(shè)計(jì)。
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以國(guó)外某引水式電站引水隧洞為例,采用大型有限元程序LUSAS,以美國(guó)規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行隧洞襯砌的有限元計(jì)算。計(jì)算結(jié)果很好地反映了隧洞襯砌結(jié)構(gòu)的受力情況,隧洞在圍巖壓力、水壓力、自重等荷載作用下,在內(nèi)水壓力不大的情況下以受壓為主,此時(shí)襯砌結(jié)構(gòu)為偏心受壓構(gòu)件,主要由軸力控制,且最大軸力一般發(fā)生在襯砌的底部,若能增大此處混凝土的受壓面積則可有效減少配筋。
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