水壓脈動(dòng)能量傳導(dǎo)對(duì)水電站廠房墻體影響分析

為了便于水電站廠房抗震性能評(píng)估與設(shè)計(jì)方案的比選,結(jié)合動(dòng)力學(xué)和彈性反應(yīng)譜理論,推導(dǎo)出了一種可以計(jì)算在地震作用下經(jīng)地面輸入到水電站廠房結(jié)構(gòu)的總輸入能的能量計(jì)算公式。通過(guò)該公式分別分析了水電站廠房結(jié)構(gòu)自振特性、場(chǎng)地地基條件、地震動(dòng)參數(shù)等多個(gè)因素對(duì)廠房輸入總能量及抗震性能影響的敏感性,對(duì)不同設(shè)計(jì)方案的抗震性能做出評(píng)判。算例分析表明,通過(guò)對(duì)比能量公式與反應(yīng)譜分析的計(jì)算結(jié)果可知,利用能量法進(jìn)行抗震方案比選和優(yōu)化設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易有效。該方法可快速簡(jiǎn)便的計(jì)算出地震輸入到水電站廠房結(jié)構(gòu)的總能量,可同時(shí)分析多個(gè)因素變化對(duì)廠房能量的影響,且結(jié)構(gòu)自振特性、場(chǎng)地地基條件和地震動(dòng)參數(shù)對(duì)廠房輸入總能量及抗震性能的影響規(guī)律具有普適性,可為水電站廠房及類似工程抗震設(shè)計(jì)提供參考。

四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)水電站廠房設(shè)計(jì) 姓名：胡超強(qiáng) 班級(jí)：水工1131 學(xué)號(hào)：1123111 專業(yè)：水利水電建筑工程 學(xué)校：四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院 一：設(shè)計(jì)資料 1.工程概況 該水利樞紐位于向河上游，河流全長(zhǎng)270公里，流域面積6000平方公里， 屬于山區(qū)河流。本樞紐控制流域面積1350平方公里，總庫(kù)容22.15億立方米， 為多年調(diào)節(jié)水庫(kù)。 本樞紐的目標(biāo)是防洪和發(fā)電。主要建筑物有重力拱壩，壩高77.5米，弧長(zhǎng) 370米；泄洪建筑物；開敞式溢洪道或泄洪隧道；發(fā)電引水隧洞及岸邊地面廠房 等工程。水電站總裝機(jī)60mw，裝機(jī)4臺(tái)，單機(jī)15mw。電站擔(dān)任工農(nóng)業(yè)負(fù)荷，全 部建成后擔(dān)任系統(tǒng)灌溉負(fù)荷。 2.電站樞紐 電站廠房位于右岸壩下游幾十米處，由引水隧洞供水，主洞內(nèi)徑5.5米，支 洞內(nèi)徑3.4米，廠內(nèi)裝置4臺(tái)混流式立式機(jī)組，出線方向?yàn)樯嫌?，永久公?/p>

廠房布置 廠房布置設(shè)計(jì)主要是進(jìn)行水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組、調(diào)速器、油壓裝置、進(jìn)水閥等機(jī)組附屬設(shè)備及 其系統(tǒng)裝置的布置。 廠房布置的基本要求： （1）應(yīng)適應(yīng)地質(zhì)、地形、水文、氣象等自然條件，并根據(jù)電站樞紐布置的具體情況、不 同類型廠房的特點(diǎn)，全面考慮，合理布置。 （2）應(yīng)滿足設(shè)備安全運(yùn)行，便于安裝檢修及操作管理，廠內(nèi)各種設(shè)備布置協(xié)調(diào)，并考慮 水工結(jié)構(gòu)上的要求。 （3）應(yīng)充分考慮設(shè)備進(jìn)廠以及廠內(nèi)吊裝、運(yùn)輸?shù)囊蟆?（4）應(yīng)考慮電站初期運(yùn)行要求，盡可能不設(shè)或少設(shè)臨時(shí)設(shè)施；對(duì)于分期建設(shè)的電站，應(yīng) 考慮遠(yuǎn)、近期結(jié)合。 （5）應(yīng)考慮防火、防淹、防潮及勞動(dòng)保護(hù)等方面的要求，力求布置整齊美觀。 （6）在滿足電站運(yùn)行及安裝檢修要求的前提下，盡量減少土建工程量，節(jié)省投資。 第一節(jié)立軸反擊式機(jī)組的布置 主廠房由機(jī)組段（包括端機(jī)組段）和安裝場(chǎng)組成，所以主廠房布置和尺寸的確定，主要就 是機(jī)組段和安裝場(chǎng)

國(guó)內(nèi)外很多水電站的機(jī)組測(cè)試中都發(fā)現(xiàn)低負(fù)荷區(qū)存在接近轉(zhuǎn)頻的強(qiáng)壓力脈動(dòng)帶,機(jī)組在該區(qū)域運(yùn)行時(shí)往往脈動(dòng)強(qiáng)度嚴(yán)重超標(biāo)。該文依據(jù)多個(gè)工程的原型觀測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)這種類轉(zhuǎn)頻強(qiáng)水壓脈動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行深入探討。分析此類現(xiàn)象所具有的特征及其相關(guān)影響因素,并應(yīng)用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)模擬,發(fā)現(xiàn)在強(qiáng)水壓脈動(dòng)發(fā)生時(shí)尾水管內(nèi)的水體存在回流,其脈動(dòng)的傳播及發(fā)展與引水系統(tǒng)自身長(zhǎng)度密切相關(guān),建議在今后的電站設(shè)計(jì)與運(yùn)行中加以考慮,使機(jī)組產(chǎn)生的振源頻率盡可能避開引水系統(tǒng)內(nèi)水體的自振頻率。

主廠房的布置 一、發(fā)電機(jī)層設(shè)備布置 發(fā)電機(jī)層為安放水輪發(fā)電機(jī)組及輔助設(shè)備和儀表表盤的場(chǎng)地，也是運(yùn)行人員巡回檢查機(jī) 組、監(jiān)視儀表的場(chǎng)所。主要設(shè)備有： 1．機(jī)旁盤(自動(dòng)、保護(hù)、量測(cè)、動(dòng)力盤)。與調(diào)速器布置在同一側(cè)，靠近廠房的上游或 下游墻。 2．調(diào)速柜。應(yīng)與下層的接力器相協(xié)調(diào)，盡可能靠近機(jī)組，并在吊車的工作范圍之內(nèi)。 3．勵(lì)磁盤?？刂苿?lì)磁機(jī)運(yùn)行，常布置在發(fā)電機(jī)近旁。 4．蝶閥孔。如果在水輪機(jī)前裝設(shè)蝴蝶閥，則其檢修需要在發(fā)電機(jī)層的安裝間內(nèi)進(jìn)行， 在發(fā)電機(jī)層與其相應(yīng)的部位預(yù)留吊孔，以方便檢修和安裝。 5．樓梯。一般兩臺(tái)機(jī)組設(shè)置一個(gè)樓梯。由發(fā)電機(jī)層到水輪機(jī)層至少設(shè)兩個(gè)樓梯，分設(shè) 在主廠房的兩端，便于運(yùn)行人員到水輪機(jī)層巡視和操作、及時(shí)處理事故。樓梯不應(yīng)破壞發(fā)電 機(jī)層樓板的梁格系統(tǒng)。 6．吊物孔。在吊車起吊范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)供安裝檢修的吊物孔，以勾通上下層之間的運(yùn)輸， 一般布置在既不影響交通、又不

主廠房的布置 一、發(fā)電機(jī)層設(shè)備布置 發(fā)電機(jī)層為安放水輪發(fā)電機(jī)組及輔助設(shè)備和儀表表盤的場(chǎng)地，也是運(yùn)行人員巡回檢查機(jī) 組、監(jiān)視儀表的場(chǎng)所。主要設(shè)備有： 1．機(jī)旁盤(自動(dòng)、保護(hù)、量測(cè)、動(dòng)力盤)。與調(diào)速器布置在同一側(cè)，靠近廠房的上游或 下游墻。 2．調(diào)速柜。應(yīng)與下層的接力器相協(xié)調(diào)，盡可能靠近機(jī)組，并在吊車的工作范圍之內(nèi)。 3．勵(lì)磁盤。控制勵(lì)磁機(jī)運(yùn)行，常布置在發(fā)電機(jī)近旁。 4．蝶閥孔。如果在水輪機(jī)前裝設(shè)蝴蝶閥，則其檢修需要在發(fā)電機(jī)層的安裝間內(nèi)進(jìn)行， 在發(fā)電機(jī)層與其相應(yīng)的部位預(yù)留吊孔，以方便檢修和安裝。 5．樓梯。一般兩臺(tái)機(jī)組設(shè)置一個(gè)樓梯。由發(fā)電機(jī)層到水輪機(jī)層至少設(shè)兩個(gè)樓梯，分設(shè) 在主廠房的兩端，便于運(yùn)行人員到水輪機(jī)層巡視和操作、及時(shí)處理事故。樓梯不應(yīng)破壞發(fā)電 機(jī)層樓板的梁格系統(tǒng)。 6．吊物孔。在吊車起吊范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)供安裝檢修的吊物孔，以勾通上下層之間的運(yùn)輸， 一般布置在既不影響交通、又不

水力振源在某些工況下可能對(duì)機(jī)組的正常運(yùn)行造成影響,同時(shí)引起廠房結(jié)構(gòu)不同程度的振動(dòng),且水力振源頻域分布廣,作用范圍大,是水力、機(jī)械、電磁3種振源中最主要的振源,因此研究水力脈動(dòng)及其造成的影響有著十分重要的意義。現(xiàn)有的研究成果對(duì)于水力振源特性的研究主要依賴于模型試驗(yàn),存在模型尺寸比例誤差和測(cè)點(diǎn)過(guò)少等問(wèn)題,對(duì)于機(jī)組及廠房結(jié)構(gòu)的振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算也過(guò)于簡(jiǎn)化。根據(jù)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（cfd）數(shù)值模擬方法,提出一種新的廠房水力振源研究方法,將水力振源轉(zhuǎn)化為激勵(lì)作用于轉(zhuǎn)輪、蝸殼、尾水管部位,研究機(jī)組及廠房結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,是未來(lái)可能的水力振源施加新方法,有著重要工程實(shí)際意義及應(yīng)用前景。

本文以某水電站地面廠房為例,建立三維有限元模型,研究了樓板搭接的模擬方法,并針對(duì)樓板與上下游墻體的不同連接形式,對(duì)結(jié)構(gòu)的變形和自振特性進(jìn)行了研究,另外計(jì)算分析了地震作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng).結(jié)果表明,采用非線性接觸方法能夠準(zhǔn)確地模擬樓板與墻體間的搭接連接形式;樓板采用搭接形式既不利于控制廠房上部結(jié)構(gòu)的變形,也不利于結(jié)構(gòu)的抗振;但是樓板上下游均采用搭接形式,能夠有效降低順河向地震作用下樓板與墻體連接處的應(yīng)力峰值,對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)有利.

第七章水電站廠房結(jié)構(gòu)分析 第三節(jié)吊車梁及排架柱結(jié)構(gòu)計(jì)算 廠房上部結(jié)構(gòu)的屋蓋、發(fā)電機(jī)樓板、圍護(hù)磚墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與一般工業(yè)廠房相同，這里不再贅述。吊 車梁與構(gòu)架則有其不同于一般工業(yè)廠房的使用特點(diǎn)，現(xiàn)將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理作簡(jiǎn)要介紹。 一、吊車梁 吊車梁是直接承受吊車荷載的承重結(jié)構(gòu)，是廠房上部的重要結(jié)構(gòu)之一。水電站廠房?jī)?nèi)大多采用電 動(dòng)橋式吊車，其特點(diǎn)是起吊容量大、工作間歇性大、操作速度緩慢、使用率低(只在機(jī)組進(jìn)行安 裝和檢修時(shí)才用)。 水電站吊車性質(zhì)屬于輕級(jí)工作制，吊車梁可不驗(yàn)算重復(fù)荷載作用下的疲勞強(qiáng)度。 現(xiàn)在我國(guó)大中型水電站已大多采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土吊車梁，也有采用鋼結(jié)構(gòu)的。鋼筋混凝土吊 車梁在施工上可分為現(xiàn)澆、預(yù)制和疊合梁等形式?，F(xiàn)澆吊車梁可分為單跨簡(jiǎn)支和多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)(在 廠房伸縮縫處必須分開)。預(yù)制梁大多為單跨預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。吊車梁截面截面形式有矩形、t 形和i字形

年月 水利學(xué)報(bào) 第卷第期 收稿日期 基金項(xiàng)目國(guó)家自然科學(xué)基金 作者簡(jiǎn)介宋志強(qiáng)男遼寧開原人博士生主要從事水輪發(fā)電機(jī)組與廠房耦聯(lián)振動(dòng)研究 文章編號(hào) 龍頭石水電站廠房振動(dòng)分析 宋志強(qiáng)馬震岳陳婧張運(yùn)良 大連理工大學(xué)土木水利學(xué)院遼寧大連 摘要通過(guò)建立龍頭石水電站廠房三維有限元?jiǎng)恿Ψ治瞿Ｐ脱芯苛藦S房固有振動(dòng)特性并進(jìn)行了共振復(fù)核同時(shí)研 究了機(jī)墩在各種動(dòng)荷載作用下的振幅和應(yīng)力利用動(dòng)力法計(jì)算廠房在水力激勵(lì)荷載作用下的振動(dòng)反應(yīng)并根據(jù)國(guó) 內(nèi)外有關(guān)振動(dòng)規(guī)程對(duì)振動(dòng)加以評(píng)價(jià)研究結(jié)果表明廠房上部框架結(jié)構(gòu)自振頻率與機(jī)組轉(zhuǎn)頻相差不大可能發(fā)生 共振根據(jù)計(jì)算結(jié)果提出了修改設(shè)計(jì)的建議廠房整體結(jié)構(gòu)剛度較大振動(dòng)反應(yīng)基本在允許范圍內(nèi)可以滿足設(shè)計(jì) 要求共振區(qū)振動(dòng)反應(yīng)較為突出應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注振動(dòng)應(yīng)力較小不應(yīng)成為控制參量 關(guān)鍵詞水電站廠房自振壓力脈動(dòng)響應(yīng)評(píng)價(jià) 中圖

防滲施工和設(shè)計(jì)是大部分水利工程建設(shè)過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文通過(guò)對(duì)涌溪水電廠廠房滲漏處理工程的分析和總結(jié),希望能使建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理單位對(duì)引水式水電站廠房的滲漏現(xiàn)象有所認(rèn)識(shí)和了解,同時(shí)也給已經(jīng)出現(xiàn)滲漏的引水式水電站廠房提供一些治理經(jīng)驗(yàn)。

kubia水電站是西非最大的水電站之一,廠房基坑圍巖節(jié)理、裂隙較為發(fā)育,透水性強(qiáng),地下水豐富。通過(guò)對(duì)廠房滲漏情況的統(tǒng)計(jì)分析,指出了基巖約束力、沉降性不均、溫度變化、設(shè)計(jì)缺陷等四個(gè)主要因素是廠房滲漏產(chǎn)生的原因,并提出了根據(jù)不同滲漏情況采取水泥灌漿、化學(xué)灌漿和引排的方式進(jìn)行處理,以供從事類似工程施工的工程技術(shù)人員參考。

本文根據(jù)水電站廠房及機(jī)組結(jié)構(gòu)開機(jī)過(guò)程原型觀測(cè)資料,對(duì)水工結(jié)構(gòu)振動(dòng)情況進(jìn)行分析,并詳細(xì)探討了機(jī)組起動(dòng)過(guò)程中的軸向力、扭矩、不平衡力等幾種主要荷載的變化情況,給出它們的幅值的近似估算。在此基礎(chǔ)上,提出一種計(jì)算開機(jī)過(guò)程中廠房結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的方法。并將通過(guò)該方法結(jié)合有限元模型計(jì)算出的數(shù)值結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,證明該方法是可行的。

以阿海水電站廠房結(jié)構(gòu)為例,采用定性判別和定量分析兩種方法評(píng)價(jià)了廠房結(jié)構(gòu)抗振安全性,首先分析計(jì)算了主、副廠房及樓板等局部結(jié)構(gòu)的自振特性,然后分析了3種潛在振源(機(jī)械、電磁、水力)的頻率特性,并按共振校核法對(duì)廠房結(jié)構(gòu)抗振安全性作出了定性判別,最后將機(jī)組水力激振作用下的廠房振動(dòng)簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)諧振動(dòng)系統(tǒng),采用逐步積分法定量計(jì)算了廠房結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng),所得結(jié)果可為廠房抗振設(shè)計(jì)提供參考。

通過(guò)建立龍頭石水電站廠房三維有限元?jiǎng)恿Ψ治瞿Ｐ?研究了廠房固有振動(dòng)特性并進(jìn)行了共振復(fù)核,同時(shí)研究了機(jī)墩在各種動(dòng)荷載作用下的振幅和應(yīng)力。利用動(dòng)力法計(jì)算廠房在水力激勵(lì)荷載作用下的振動(dòng)反應(yīng),并根據(jù)國(guó)內(nèi)外有關(guān)振動(dòng)規(guī)程,對(duì)振動(dòng)加以評(píng)價(jià)。研究結(jié)果表明,廠房上部框架結(jié)構(gòu)自振頻率與機(jī)組轉(zhuǎn)頻相差不大,可能發(fā)生共振,根據(jù)計(jì)算結(jié)果提出了修改設(shè)計(jì)的建議。廠房整體結(jié)構(gòu)剛度較大,振動(dòng)反應(yīng)基本在允許范圍內(nèi),可以滿足設(shè)計(jì)要求;共振區(qū)振動(dòng)反應(yīng)較為突出,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。振動(dòng)應(yīng)力較小,不應(yīng)成為控制參量。

用ansys對(duì)水電站廠房壩段進(jìn)行抗震分析——采用ansys軟件對(duì)某水利樞紐河床式水電站廠房壩段進(jìn)行抗震分析，建立河床式水電站廠房壩段的動(dòng)力計(jì)算模型，進(jìn)行模態(tài)求解、反應(yīng)譜分析，方法簡(jiǎn)單，結(jié)果直觀、全面、精度高，對(duì)復(fù)雜水工建筑物應(yīng)用ansys軟件進(jìn)行有限元結(jié)構(gòu)...

對(duì)水電站進(jìn)行地面廠址和地下廠址、地面廠址和地下洞室的布置型式從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行比較分析,從而選擇出技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)最優(yōu)的電站廠房方案。

文章介紹了紀(jì)村水電站廠房地面陸續(xù)出現(xiàn)向外滲水現(xiàn)象的具體情況,分析了造成這一現(xiàn)象的原因,提出了解決方法及防范措施。希望對(duì)水電站廠房的安全、穩(wěn)定運(yùn)行起到一定的借鑒作用。

本文主要論述了水電站廠房的建筑設(shè)計(jì),分析了廠房設(shè)計(jì)的原則和特點(diǎn),并提出了水電站廠房建筑設(shè)計(jì)的一些膚淺探討。

康揚(yáng)水電站廠房工程施工綜述——康揚(yáng)水電站廠房壩段工程施工近一年半，在工程質(zhì)量、進(jìn)度及經(jīng)濟(jì)效益等方面都取得較好的成績(jī)。文章簡(jiǎn)要介紹了本工程施工總平面布置和主要施工項(xiàng)目中采取的施工方法?！　?/p>

近尾洲水電站廠房裂縫成因及處理——近尾洲水電站為河床式徑流電站，在施工過(guò)程中，固故工程停工。在停工期間．已完工程未作保養(yǎng)．復(fù)工后，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)混凝土出現(xiàn)了很多裂縫，且分布范圍廣，危及工程的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本文通過(guò)對(duì)廠房建筑物的比較典型裂縫的分析，找...

水電站廠房 第一節(jié)幾種水頭的計(jì)算(1) hmax=z蓄—z單機(jī)滿出力時(shí)下游水位 hr=z蓄—z全機(jī)滿出力時(shí)下游水位 hmin=z底—z全機(jī)滿出力時(shí)下游水位 一、hmax的計(jì)算。 1假設(shè)hmax=84m 由公式nr=kqh 公式中nr為單機(jī)出力50000kw k為出力系數(shù)8.5 h為凈水頭=h0—δh=0.97h0(δh=0.03h0) q為該出力下的流量。 故解出q=70.028m3/s 查下游流量高程表得下游水位為198.8m 上游水位為284m δh=0.03(284—198.8)=2.6m 又因?yàn)?84—84—2.6=197.4 2重新假設(shè)hmax=83m 由公式nr=kqh 解出q=70.87m3/s 查下游流量高