压缩空气储能(compressed air energy storage,CAES,简称“压气储能”)电站地下储气洞室的压力与直径之积极大,因此密封钢衬的受力状态对于电站长期安全运行至关重要。基于ABAQUS平台,综合考虑材料的非线性特征及密封钢衬与混凝土衬砌...压缩空气储能(compressed air energy storage,CAES,简称“压气储能”)电站地下储气洞室的压力与直径之积极大,因此密封钢衬的受力状态对于电站长期安全运行至关重要。基于ABAQUS平台,综合考虑材料的非线性特征及密封钢衬与混凝土衬砌之间的接触非线性,分析了围岩初始地应力对密封钢衬应力分布和混凝土衬砌损伤演化的影响机制。结果表明:在侧压力系数k由0.25增大至2.50的过程中,密封钢衬的应力峰值呈现先减小、后逐渐增大的趋势,密封钢衬高应力区、混凝土衬砌损伤严重区及围岩塑性区均从顶部和底部逐渐转移至腰部,且当侧压力系数k=1.00时,结构与围岩沿圆周受力最为均匀;在卸压检修期,密封钢衬顶部与混凝土衬砌之间会形成缝隙,且缝隙值随侧压力系数k的增大先减小后缓慢增大,但k>1.00后其敏感性降低;围岩地应力对衬砌结构力学响应的影响机制主要是通过调整运行期围岩环向应力状态,从而改变围岩塑性区分布,最终影响混凝土衬砌与密封钢衬的外部约束刚度。该研究对于通过数值模拟方法开展压气储能地下洞室技术论证时考虑初始地应力的影响具有参考价值。展开更多
文摘压缩空气储能(compressed air energy storage,CAES,简称“压气储能”)电站地下储气洞室的压力与直径之积极大,因此密封钢衬的受力状态对于电站长期安全运行至关重要。基于ABAQUS平台,综合考虑材料的非线性特征及密封钢衬与混凝土衬砌之间的接触非线性,分析了围岩初始地应力对密封钢衬应力分布和混凝土衬砌损伤演化的影响机制。结果表明:在侧压力系数k由0.25增大至2.50的过程中,密封钢衬的应力峰值呈现先减小、后逐渐增大的趋势,密封钢衬高应力区、混凝土衬砌损伤严重区及围岩塑性区均从顶部和底部逐渐转移至腰部,且当侧压力系数k=1.00时,结构与围岩沿圆周受力最为均匀;在卸压检修期,密封钢衬顶部与混凝土衬砌之间会形成缝隙,且缝隙值随侧压力系数k的增大先减小后缓慢增大,但k>1.00后其敏感性降低;围岩地应力对衬砌结构力学响应的影响机制主要是通过调整运行期围岩环向应力状态,从而改变围岩塑性区分布,最终影响混凝土衬砌与密封钢衬的外部约束刚度。该研究对于通过数值模拟方法开展压气储能地下洞室技术论证时考虑初始地应力的影响具有参考价值。
