武漢大學(xué)大學(xué)生科研和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目申請表-閱讀頁
2025-01-04 11:21本頁面
【正文】 力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水電站壓力鋼管設(shè)計規(guī)范（ DL/T 51412021）） 地下埋管結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則： 鋼管承受內(nèi)壓設(shè)計主要是在已知內(nèi)水壓力、初始縫隙、鋼管半徑、圍巖單位抗力系數(shù)和鋼材允許 應(yīng)力的情況下 ,確定鋼襯所需要的厚度 , 式中 δ ——— 鋼管管壁厚度 。 p ——— 管道中心內(nèi)水壓力 。 K0 ——— 圍巖單位抗力系數(shù) 。同時δ還必須滿足管壁最小厚度的要求 ,即δ≥ D/ 800 +4mm 。 地下埋管抗外壓穩(wěn)定分析的原則： 埋藏于巖體或混凝土壩內(nèi)的水電站引水鋼管 ,在電站正常運(yùn)行時主要承受內(nèi)水壓力 ,鋼管外圍混凝土和巖石往往能夠分擔(dān)很大一部分荷載 ,甚至承擔(dān)全部內(nèi)水壓力 ,此時鋼襯只起防滲作用 .但是 ,當(dāng)鋼管放空時 ,管壁受到外壓荷載 (如外水壓力 ) ,因此出現(xiàn)鋼管在外壓作用下的穩(wěn)定問題 ,也就是通常所說的防止發(fā)生鼓包或管壁壓癟的問題 .在某些條件下 ,外壓穩(wěn)定是決定管壁厚度的主要因素。 加勁環(huán)本身的臨界外壓采用如下公式計算 : 式中 σ ——— 鋼材屈服強(qiáng) 度 F——— 加勁環(huán)有效截面積 (包括管壁等效翼緣 ) 。L ——— 加勁環(huán)間距 ,由設(shè)計外水壓力確定。 （四 ） 項(xiàng)目設(shè)計方案 第一階段 （ ） ： 該階段 工作主要是項(xiàng)目組成員理論知識的 進(jìn)一步 充實(shí) ，熟悉編程語言。 第二階段 （ ） ： 根據(jù)相關(guān)行業(yè)設(shè)計規(guī)范和工程實(shí)地經(jīng)驗(yàn)對其工程地下埋管的結(jié)構(gòu)設(shè)計合理性 抗外壓穩(wěn)定性進(jìn)行合理的 分析， 分別就優(yōu)缺點(diǎn)兩方面進(jìn)行研究并評價 該部分的 工程質(zhì)量， 并運(yùn)用最新的工程技術(shù)和科學(xué)合理的設(shè)計要求對現(xiàn)有已經(jīng)建成的工程進(jìn)行 探討分析并進(jìn)行簡單合理的優(yōu)化設(shè)計。 并對行業(yè)規(guī)范中缺少的地下埋管漸變段的抗外壓穩(wěn)定性進(jìn)行創(chuàng)新性探索。 根據(jù)各種不同條件下的現(xiàn)存成功工程的實(shí)際數(shù)據(jù)對該軟件進(jìn)行校驗(yàn)和調(diào)試，使軟件能夠應(yīng)用于普遍的水電站地下埋管的結(jié)構(gòu)設(shè)計，滿足抗外壓穩(wěn)定性的要求。 （ 五 ） 項(xiàng)目工作 流程 收集工程數(shù)據(jù)相關(guān)資料料 探討分析工程數(shù)據(jù)、總結(jié)普遍規(guī)律 重點(diǎn)研究典型工程數(shù)據(jù) 建立數(shù)學(xué)模型、開發(fā)設(shè)計程序 撰寫論文、準(zhǔn)備項(xiàng)目成果 7 （ 六 ） 項(xiàng)目可行性分析 自身?xiàng)l件 的可行性 1) 項(xiàng)目組的四名成員都是優(yōu)秀的本科生 ，社會責(zé)任感和工作能力強(qiáng)，均具有一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識和濃厚的科研興趣，都渴望在學(xué)有余力的情況下進(jìn)一步提高實(shí)際科研課題的研究能力和個人的綜合素質(zhì)。 3) 四名成 員都具有各自的特長，對程序設(shè)計開發(fā)技術(shù)都有很濃烈的興趣和知識支撐，能夠完成該程序的開發(fā)制作。 4) 項(xiàng)目 組 成員都曾擔(dān)任過各種職務(wù)或參加過社會實(shí)踐 活動，能夠處理好日常學(xué)習(xí)生活和項(xiàng)目實(shí)踐之間的關(guān)系。 5) 項(xiàng)目導(dǎo)師蘇凱 及所 在 課題組 在 此項(xiàng)目方向具有完備的理論知識和豐富的經(jīng)驗(yàn)，并且在指導(dǎo)本科生開展科研活動方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，他將全面指導(dǎo)本課題的實(shí)施。 2) 我院具有各種完備的實(shí)驗(yàn)室和其他設(shè)備，可以保證該項(xiàng)目方向的研究需要 。 其他條件的可行性 現(xiàn)行的 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 已經(jīng) 為我們提供了大量的理論計算的公式和一般的設(shè)計要求，為我們下一步設(shè)計應(yīng)用程序準(zhǔn)備了大量的參考依據(jù) 。 2) 我們將利用 計算機(jī)技術(shù)將 分析 水電站壓力鋼管設(shè)計 的程序制作 成可視化軟 件 ，以有較好的交互性和易用性 。 8 四 、預(yù)期成果 建立 幾種常見工程條件中 地下埋管 結(jié)構(gòu)設(shè)計與抗外壓穩(wěn)定分析 的數(shù)學(xué) 模型 。 以此為基礎(chǔ)開發(fā) 一個有 一定 實(shí)用性的 分析 軟件 。 完成 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的 總結(jié)報告，包括《 水電站地下埋管結(jié)構(gòu)設(shè)計與抗外壓穩(wěn)定分析 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 報告 》和團(tuán)隊(duì) 成員 在創(chuàng)新研究 中收獲與感想的
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