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题名压气储能地下洞室二衬预设缝参数优化研究
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作者
张世殊
徐国庆
夏才初
王升
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机构
中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司
绍兴文理学院土木工程学院
宁波大学岩石力学研究所
宁波大学宁波市能源地下结构重点实验室
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出处
《岩土力学》
北大核心
2025年第10期3208-3218,共11页
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基金
国家重点研发计划政府间重点专项(No.2024YFE0105800)
国家自然科学基金企业创新发展联合基金重点项目(No.U23B20145)
+1 种基金
国家自然科学基金面上项目(No.52278402)
中国电建集团核心攻关项目(No.DJ-HXGG-2023-09)。
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文摘
压气储能内衬地下洞室的混凝土衬砌在高内压下容易产生较宽的裂缝,导致裂缝宽度超出安全设计值,从而影响衬砌的安全。为应对这一问题,通常需要减小截面尺寸、增加衬砌配筋率和缩减储气压力,这不仅显著增加建设成本,也限制了储气能力。为此,采用了一种通过释放衬砌环向位移来减小拉应力的预设缝衬砌结构,该结构可以提高围岩对衬砌的抗力,从而可以让围岩承担更多的荷载,充分发挥围岩自承载能力。依托实际工程建立了不同预设缝深度、位置和数量的二维数值模型,通过分析衬砌损伤因子和钢筋应力分布提出了最优的预设缝衬砌设计方案。研究结果表明:为有效释放衬砌应力,预设缝需贯通并切断钢筋;预设缝衬砌结构能够有效减少衬砌损伤和钢筋应力,尤其在接缝处15°范围内效果最为明显;应对称设置预设缝,以避免影响范围重叠导致远端钢筋应力增大;增加预设缝数量可缓解接缝处远端衬砌损伤;考虑到预设缝数量的增多会增加施工成本和难度且会降低衬砌本身的质量,在满足衬砌设计要求的情况下,当侧压力系数为0.39时预设6条贯通的对称缝是最优方案,当侧压力系数为1.5时预设4条贯通的对称缝是最优方案。
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关键词
压气储能
内衬式地下洞室
裂缝宽度
预设缝衬砌
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Keywords
compressed air energy storage
lined underground cavern
crack width
preset crack lining
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分类号
TU93
[建筑科学—结构工程]
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