水電站廠房機(jī)墩組合結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析.pdf

1、隨著我國(guó)水電事業(yè)的快速發(fā)展，機(jī)組容量和尺寸急劇增大，轉(zhuǎn)速相應(yīng)提高，此時(shí)機(jī)組擺動(dòng)或水力脈動(dòng)而導(dǎo)致的廠房機(jī)墩組合結(jié)構(gòu)振動(dòng)問(wèn)題也日益突出，這不僅要求在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，更要在設(shè)計(jì)過(guò)程中杜絕問(wèn)題。 本文以蒲石河抽水蓄能電站實(shí)際工程為計(jì)算實(shí)例，通過(guò)建立廠房三維有限元模型，深入研究了廠房機(jī)墩組合結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和動(dòng)力計(jì)算方法，分析機(jī)組動(dòng)荷載的施加方式和結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的影響因素。具體研究?jī)?nèi)容和成果主要包括以下幾個(gè)方面： 1.《

2、水電站廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》將機(jī)墩組合結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化成單自由度振動(dòng)體系的自振頻率計(jì)算方法，沒(méi)有考慮結(jié)構(gòu)的空間效應(yīng)，不能真實(shí)準(zhǔn)確地反映板、柱、風(fēng)罩、機(jī)墩、蝸殼外圍混凝土等不同構(gòu)件之間剛度的差異性，對(duì)于大容量的水電站廠房復(fù)雜結(jié)構(gòu)其誤差明顯。因此在對(duì)水電站廠房做動(dòng)力分析時(shí)，應(yīng)該采用把廠房圍巖處理為彈性支承邊界的有限元模型；在進(jìn)行機(jī)墩結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析時(shí)，應(yīng)該對(duì)其附屬結(jié)構(gòu)（樓板、邊墻、風(fēng)罩等）的耦聯(lián)作用加以考慮。 2.《水電站廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》所建議的是將機(jī)

3、墩組合結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化成單自由度振動(dòng)體系的振幅計(jì)算方法，而對(duì)于三維有限元數(shù)值計(jì)算方法，若以擬靜力法計(jì)算水電站地下廠房動(dòng)力響應(yīng)和動(dòng)力剛度，則結(jié)果偏大，而諧響應(yīng)分析結(jié)果更接近實(shí)際情況。 3.對(duì)機(jī)組動(dòng)荷載，一般應(yīng)將環(huán)向荷載和豎向荷載作為簡(jiǎn)諧力平均施加到上機(jī)架、下機(jī)架及定子基礎(chǔ)板所在節(jié)點(diǎn)；而徑向荷載應(yīng)考慮荷載在支臂上的不均勻性，先假設(shè)上下機(jī)架和定子基礎(chǔ)中承受荷載的支臂，再計(jì)算出承受荷載的支臂所承擔(dān)的不均勻的荷載值，最后將荷載對(duì)應(yīng)施加在承受荷載的