基于有限元法水电站厂房结构建模及其静动力行为

针对水电站厂房结构振动剧烈的问题,利用大型商业通用有限元结构软件abaqus,建立了某水电站厂房和基础的三维有限元模型,厂房结构主要包括主厂房框架、风罩、机墩、屋顶、上下游进出水口、地基以及副厂房和部分安装间结构等。分析了厂房结构的动力特性,即厂房结构的固有频率和振型。为合理的设计机组运行参数,从而减小结构产生共振问题提供科学的依据。

由于水电站厂房结构比较复杂,网格划分非常困难,本文在建立厂房有限元模型中采用了过渡单元来进行网格划分。为说明采用过渡单元的合理性,文中用梁模型验证了其计算精度。在此基础上,对厂房结构进行了模态分析和厂房自振频率校核,得出可以计算厂房整体结构而无需单独计算蜗壳和尾水管就可以满足计算要求的结论。最后,计算和分析了厂房结构的校核工况、地震工况及尾水管的检修工况,并进行了应力强度校核。

本文以蜀河水电站厂房为例探讨溢流式厂房结构的动力特性,建立蜀河水电站厂房结构大型有限元计算模型,对厂房各部位的自振特性进行全面的分析;根据泄洪表孔水力学试验测得的脉动水压力,进行水力激振作用下的厂房结构动力时程分析,研究厂房结构的动态响应。计算研究成果为厂房结构优化设计和改进抗振特性提供理论依据。

本文结合我国一待建大型水电站厂房水下结构,在考虑厂房上部结构对水下结构的动力耦联相互作用情况下首次进行了电站厂房水下结构的三维动力有限元整体功力分析研究;导出了解决组合单元“强连接”问题的读入刚度矩阵;编制了相应的电算程序;配合大型通用程序sap5,进行了厂房水下结构的三维有限元整体动力分析,求得了水下结构的高阶整体模态特性及其特有的变化规律。最后,通过激光全息整体模型动力试验的验证,说明理论分析和计算的结果是符合实际的。

第七章水电站厂房结构分析 第三节吊车梁及排架柱结构计算 厂房上部结构的屋盖、发电机楼板、围护砖墙结构设计与一般工业厂房相同，这里不再赘述。吊 车梁与构架则有其不同于一般工业厂房的使用特点，现将结构设计原理作简要介绍。 一、吊车梁 吊车梁是直接承受吊车荷载的承重结构，是厂房上部的重要结构之一。水电站厂房内大多采用电 动桥式吊车，其特点是起吊容量大、工作间歇性大、操作速度缓慢、使用率低(只在机组进行安 装和检修时才用)。 水电站吊车性质属于轻级工作制，吊车梁可不验算重复荷载作用下的疲劳强度。 现在我国大中型水电站已大多采用预应力钢筋混凝土吊车梁，也有采用钢结构的。钢筋混凝土吊 车梁在施工上可分为现浇、预制和叠合梁等形式。现浇吊车梁可分为单跨简支和多跨连续结构(在 厂房伸缩缝处必须分开)。预制梁大多为单跨预应力混凝土结构。吊车梁截面截面形式有矩形、t 形和i字形

本文论述了钢筋混凝土柱与大体积混凝土相交,交点处的设计和计算。

本文论述了钢筋混凝土柱与大体积混凝土相交，交点处的设计和计算。

以阿海水电站厂房结构为例,采用定性判别和定量分析两种方法评价了厂房结构抗振安全性,首先分析计算了主、副厂房及楼板等局部结构的自振特性,然后分析了3种潜在振源(机械、电磁、水力)的频率特性,并按共振校核法对厂房结构抗振安全性作出了定性判别,最后将机组水力激振作用下的厂房振动简化为简谐振动系统,采用逐步积分法定量计算了厂房结构的动力响应,所得结果可为厂房抗振设计提供参考。

建立了基于ansys的有限元模型,对水电站厂房结构自振特性进行了分析,提供了一种科学合理的方法,从而可以有效避免结构共振的发生,具有广泛的应用价值。

水电站厂房作为水利工程中的一个重要水工建筑物,应首先保证其运行的安全可靠性,其次再考虑经济性。设计时应利用合理的技术措施,确保厂房工程质量,取得工程投资建设的经济效益和社会效益。因此,对厂房进行结构动力分析具有重要意义。笔者以某引水式水电站工程的厂房结构为研究对象,选取其中典型机组段,建立机组段三维有限元模型,对厂房进行地震作用分析以及厂房结构固有频率分析与共振校核,为该工程的设计和安全运行提供合理的依据。

为了解某待建水电站地下厂房结构设计的合理性,通过三维有限元数值模拟对厂房楼板、机墩、立柱、蜗壳混凝土、尾水管等重要部位设计成果进行模态及谐响应分析,结果表明:初步设计成果是合理的,并为该电站厂房的安全监测系统设计提出建议,为该电站厂房的施工图设计及日后工作顺利开展提供了重要的理论支持。

河床式水电站厂房结构动力特性研究——以黄河小峡工程为背景，分析了河床式厂房结构的振动特点，并建立三维有限元模型，计算对比了干、湿模型的动力特性及两者的差异，并对差异产生的原因进行了分析．在此基础上，通过对小峡水电站内振源的分析，进行了结构共振...

三峡水电站厂房结构动力分析与优化

水电站地面式厂房发电机层以上的墙柱通常是受振动影响最大的部位,为了研究厂房上部结构的连接方式和止水布置位置对结构的受力特性的影响,以某电站厂房为例,采用ansys软件,建立厂房上部的墙柱结构有刚度较大的钢架连接和无钢架连接2种模型,分析其对结构自振的影响。基于设计推荐方案,研究止水结构对厂房受力特性的影响,分别在2个具有代表性的工况下进行论证分析。计算成果表明:将厂房上部结构用钢架连接成整体后,对结构的振动特性影响总体有利,但改善幅度不明显;止水位置对蜗壳部位的受力特性影响较为显著。上述研究成果可为水电站厂房的结构设计与止水受力优化提供有益参考。

　以黄河小峡工程为背景,分析了河床式厂房结构的振动特点,并建立三维有限元模型,计算对比了干、湿模型的动力特性及两者的差异,并对差异产生的原因进行了分析.在此基础上,通过对小峡水电站内振源的分析,进行了结构共振校核.研究计算结果为有效地优化河床式水电站厂房结构的动力特性和改进抗振设计提供了数值理论依据.

为研究厂房不同楼板结构型式和立柱布置条件下梁板柱系统振动特性的差异,结合泸定水电站地面厂房的实际建立三维有限元模型,对梁板和厚板两种结构型式的自振特性和机组振动荷载下的振幅进行了研究.结果表明,在保证混凝土方量一致的前提下,梁板结构的自振频率略高于厚板结构.随着楼板厚度的增大或者立柱个数和截面尺寸的增加,楼板自振频率逐渐提高,机组动荷载作用下的结构振幅有所减小.但当楼板厚度达到一定值时,其自振频率的增加幅度和结构振幅的降低幅度越来越小.相对而言,增加立柱个数和截面尺寸比增加楼板厚度对楼板抗振更为有利,但有可能带来厂房布置上的困难.因此,实际工程中应综合考虑厂房结构混凝土方量、施工难度和结构布置等因素选择具体的楼板结构型式和立柱布置方案.

三峡水电站厂房结构动力分析与优化 (2)

三峡水电站厂房结构动力分析与优化

大型水电站厂房结构流固耦合振动特性研究——浅析了流固耦合振动机理，探讨了流固耦合振动问题的分析方法，分析了厂房结构同流体相互作用的复杂的边界条件，并利用强耦合法把有限元理论和声场理论结合起来，计算了某大型水电厂房流固耦合振动特性，并与无流体存...

能源紧缺是人类文明发展所始终面临的主要问题之一,水力发电作为一种重要的能源获取方式,已成为我国仅次于火力发电的重要能源获取途径,且在科学规划、全面论证的前提下仍极具开发潜力.目前看来,水力发电是比较符合我国可持续发展的发展目标,因此应用也比较广泛.水电站的厂房是将水能通过机械转化为机械能,然后再将机械能转化为电能的场所.由于水电站通常处于特殊的地理位置,在地震发生时,厂房很容易发生摆动,影响水电站的工作效率,因此,对水电站厂房进行钢针设计和加固有着重要意义.基于此,本文主要对水电站厂房结构抗震设计进行分析探讨.

高地震烈度、高水头作用下的电站进水塔结构稳定性一直是水电设计者及工程界研究人员密切关注的重大问题。结合具体工程实例,采用大型有限元计算软件ansys建模和分析计算,对古水水电站进水塔在静、动力荷载组合作用下塔体的应力及变形的分布规律进行分析研究。通过对进水塔结构各部位的应力及位移等计算结果的分析,论证塔体的结构稳定性及安全性,并对古水水电站进水塔的结构的设计给出合理性建议。

费鲁水电站为灯泡贯流式机组,文章从厂房布置、结构设计等方面对该水电站进行了介绍。