岩臂梁.pdf

水戚利水蓝电等技!术地下第厂!房!岩卷壁吊"#车#梁" 年结第构研$ 究期
地下厂房岩壁吊车梁结构研究
戚蓝,熊开智
(天津大学建筑工程学院,天津($$$7#)
!摘要" 在考虑西龙池抽水蓄能电站工程地形、地貌、地质条件、岩性、断裂带等因素的基础上,用非线性弹塑性有限
元方法对岩壁吊车梁结构进行了系统的研究,并详细分析了岩壁吊车梁施工与运行期的围岩变形、应力以及稳定性& 研
究结果表明:西龙池抽水蓄能电站地下厂房的开挖施工引起的围岩变形符合一般的地下硐室开挖规律,岩壁吊车梁施工
与运行没有异常的变形;岩壁吊车梁施工及运行对围岩应力以及屈服域范围均不构成影响;岩壁吊车梁锚杆对吊车梁稳
定起决定性作用;像西龙池抽水蓄能电站这样围岩以#类为主的地下厂房也可采用岩壁吊车梁结构&
!关键词" 岩壁吊车梁;地下厂房;围岩稳定;西龙池抽水蓄能电站
中图分类号:<’,(!# 文献标识码:= 文章编号:"$$$;$*/$(#$$#)$7;$$$,;$#
车最大轮压为’(/ 6),轨顶高程为 7’8!$$ -! 设计岩壁吊车梁
! 引言
高#!( -,宽"!/ -,上下游梁长都为"(’!( -!
岩壁吊车梁是地下厂房的一种特殊结构形式,它是通过锚
# 计算理论和模型建立
杆(或锚索)将吊车梁锚固在岩壁上!采用岩壁吊车梁这种结构
形式,无需吊车柱或墙,可充分利用围岩承载能力,不仅能减少地#$! 计算理论方法
下硐室的开挖跨度,有利于围岩稳定,而且吊车或施工临时吊桥采用弹塑性有限元计算程序分析计算! 程序中考虑地形、地
可先期投入运行,加快厂房下部开挖及混凝土和机组安装进度, 层、地应力等地质影响,也考虑施工开挖步序及支护情况,可用
经济效益十分显著! 我国鲁布革、广蓄、大朝山、小浪底、东风、太来解决如下问题:地下硐室围岩变形、应力和屈服域范围;衬
平驿、天荒坪等水利工程的岩壁吊车梁相继建成,且运行良好! 目砌、吊车梁等混凝土结构的变位和应力状态;锚杆、锚索的张拉
前采用这一技术的工程,厂房围岩基本以!、"类围岩为主,而本力;围岩力学参数敏感性分析等! 网格自动剖分,前后处理功能
文研究的西龙池抽水蓄能电站吊车梁荷载较大,厂房围岩以# 强,程序稳定可靠["]!
类为主,地质条件较为复杂(呈层状各向异性),故有必要对岩壁#$" 计算模型的建立
吊车梁这种结构型式进行深入的研究! 岩壁吊车梁施工与运行在充分考虑西龙池抽水蓄能电站工程地形、地貌、地质条
期的变形、应力,以及稳定性是工程设计中所关注的主要问题! 件、岩性、断裂带等因素的基础上,高度从地表至硐室底边以下
倍硐高处,上下游岩体范围大于等于倍硐高在上述范围
" 工程概况( ( !
内剖分* 节点等参元!
西龙池抽水蓄能电站枢纽工程位于山西省忻州地区五台县
吊车梁附近的岩性指标为:容重为#7!" 6) 5 -(,泊松比为
滹沱河与清水河交汇处上游,由上水库、输水系统、地下厂房系
$!(#,垂直变形模量为/ 92:,水平变形模量为 8 92:,凝聚力为
统、下水库、地面开关站及副厂房、补水建筑物等组成地下厂
! $!,%2:,摩擦角为(*+,抗拉强度为#!#,%2:,抗压强度为"$$%2:!
房总装机容量为,布置台