大型水電站地面廠房動(dòng)力特性與抗振分析.pdf

1、隨著我國(guó)水電事業(yè)的飛速發(fā)展，水電站廠房的機(jī)組容量也逐漸擴(kuò)大，致使電站廠房的結(jié)構(gòu)形式更加復(fù)雜，尺寸不斷增大，這些變化必然會(huì)削弱廠房和機(jī)組的剛度。對(duì)于水電站廠房而言，機(jī)組是其核心部分，機(jī)組復(fù)雜并伴有巨大能量的振動(dòng)極易引起廠房結(jié)構(gòu)的振動(dòng)。因此，深入地進(jìn)行大型水電站廠房的動(dòng)力分析，掌握結(jié)構(gòu)在各種動(dòng)力荷載下的振動(dòng)特性，從而更好地為水電站廠房動(dòng)力設(shè)計(jì)提供有效可靠的參考思路與指導(dǎo)原則便顯得尤為重要。本文針對(duì)以上問(wèn)題，在選取正確的動(dòng)力模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合

2、廠房結(jié)構(gòu)的自振特性，重點(diǎn)關(guān)注結(jié)構(gòu)在機(jī)組動(dòng)荷載下的振動(dòng)規(guī)律，為以后水電站廠房的振動(dòng)模擬提供正確的建模思路與恰當(dāng)?shù)姆治龇椒?，同時(shí)為廠房結(jié)構(gòu)的抗振優(yōu)化設(shè)計(jì)提供可靠的參考。
　　論文所做內(nèi)容主要包括:
　　(1)對(duì)現(xiàn)有的振動(dòng)分析數(shù)值模型加以分析，建立更加合理的數(shù)值模型，選取合理的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，對(duì)邊界條件的模擬方式進(jìn)行統(tǒng)一。通過(guò)建立不同參數(shù)下的動(dòng)力模型，分析對(duì)比不同參數(shù)結(jié)構(gòu)的自振特性及廠房動(dòng)力反應(yīng)。對(duì)建模過(guò)程中動(dòng)力參數(shù)，例如彈性模量、阻

3、尼比以及泊松比進(jìn)行敏感性分析，探討水體對(duì)地面廠房不同分析類型及不同部位的影響，提出合適的基巖模擬范圍與邊界條件。
　　(2)探討廠房結(jié)構(gòu)的壓力脈動(dòng)荷載的施加方式，并對(duì)其進(jìn)行敏感性分析和動(dòng)力反應(yīng)計(jì)算。對(duì)比分析了脈動(dòng)壓力荷載的兩種不同施加方式，一是將流道分為蝸殼、導(dǎo)葉后轉(zhuǎn)輪前、尾水管三個(gè)分區(qū)，取三個(gè)測(cè)點(diǎn)的脈動(dòng)壓力試驗(yàn)數(shù)據(jù)作為動(dòng)力輸入;二是根據(jù)所有測(cè)點(diǎn)將流道分區(qū)。對(duì)于兩種方案的計(jì)算結(jié)果，提取結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的動(dòng)力反應(yīng)，確定比較合適可靠的脈動(dòng)

4、壓力施加方式，確定壓力脈動(dòng)荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的主要作用部位。
　　(3)研究廠房結(jié)構(gòu)的抗振優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。對(duì)于地面廠房的上部結(jié)構(gòu)，建立立柱、立柱加剪力墻以及實(shí)體墻結(jié)構(gòu)形式，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行自振特性、機(jī)組誘發(fā)振動(dòng)反應(yīng)以及地震動(dòng)反應(yīng)計(jì)算分析，確定合適的地面廠房上部結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)，針對(duì)樓板的厚板結(jié)構(gòu)和板梁結(jié)構(gòu)兩種主要形式，研究結(jié)構(gòu)形式對(duì)動(dòng)力反應(yīng)的影響。通過(guò)研究不同形式的樓板結(jié)構(gòu)，確定其在不同的動(dòng)力反應(yīng)下的規(guī)律，確定其敏感度，從而提出有利的抗機(jī)組誘發(fā)振動(dòng)