地下厂房结构振动研究及减振措施

广蓄二期工程地下厂房高水头、高转速可逆式水泵水轮发电机组采用中拆式机墩组合结构，其承受荷载巨大，结构形式复杂，对结构整体刚度和抗振性能要求较高。本文介绍了利用三维有限元方法对机墩组合结构的整体刚度、自振特性、动力位移响应等方面的计算分析结果及结构减振措施研究，提出了地下厂房动力分析计算的思路、方法和判别标准及防止共振的措施。     

广蓄二期工程地下厂房结构振动研究及减振措施

广蓄二期工程地下厂房内的高水头、高转速可逆式水泵水轮发电机组采用中拆式，机墩组合结构随荷载巨大，结构形式复杂，对结构整体刚度和抗振性要求较高。利用三维有限元方法对机墩组合结构的整体刚度、自振特性、动力位移响应等方面的计算分析结果及结构减振措施研究，提出了地下厂房动力分析计算的思路、方法和判别标准及防止共振的措施。     

回龙抽水蓄能电站地下厂房整体结构振动研究

回龙抽水蓄能电站地下厂房高水头、高转速可逆式水泵水轮发电机组采用中拆式机墩组合结构(又称整体结构)，因其承受荷载巨大，结构复杂，故对结构整体刚度和抗振性能要求较高。利用三维有限元方法对整体结构的自振特性、动力位移响应及振动环境评价等进行了计算分析，结果表明：针对回龙抽水蓄能电站，影响厂房整体结构低阶频率分布的主要因素是上下游的边界条件；增加边柱的数量，对增加各层楼板的左右自由边的局部刚度有益。     

蒲石河抽水蓄能电站机墩结构刚度分析

机墩结构是水轮发电机组的主要支承构件,其刚度对于机组的运行稳定性有重要的控制作用。以蒲石河抽水蓄能电站地下厂房为计算实例,建立包括机墩结构的厂房整体三维有限元模型,对机墩结构的静力刚度和动力刚度进行了复核。复核结果表明,机墩的水平静力刚度和动力刚度均满足设计要求。计算结果还表明,随着机组荷载频率的变化,机墩的动力刚度,动力刚度和静力刚度的大小关系,最大动位移(或最小动力刚度)出现的荷载组合均出现了变化,说明机墩的动力刚度与荷载频率密切相关,因此机墩动力刚度是十分必要的。     

瀑布沟水电站地下厂房机墩组合结构刚度分析

机墩组合结构是水电站厂房中水轮发电机组的主要支撑结构,其刚度的大小对机组的稳定运行起着至关重要的作用。以瀑布沟水电站工程为例,建立地下厂房结构三维有限元模型,计算机墩结构的水平向静力刚度和动力刚度以及竖向静力刚度和动力刚度,并进行了刚度复核。计算结果表明,机墩各方向静力刚度和动力刚度均满足要求;随着机组动荷载频率的变化,机墩各方向最小动力刚度值及对应计算工况或出现的位置均随之变化,说明机墩动力刚度与动荷载频率存在相关性,对动力刚度进行校核是很必要的。更多还原     

水电站厂房机墩结构加载方式探讨及刚度分析

水电站厂房机墩组合结构是机组的主要支承体系,其刚度和强度对机组的稳定性至关重要.采用有限元法探讨了机墩结构机械动荷载施加方式,并计算了机墩组合结构的静力刚度和动力刚度.计算结果表明,动荷载的施加方式对结构响应影响较大,动态刚度与荷载频率存在密切相关性,动态计算的结果更为可靠.     

墙-厚板式机墩三维有限元动力初析

大型水电站厂房的机墩结构要承受巨大的动力荷载,通常采用圆筒式机墩,非圆筒型机墩在国内尚无应用.本文结合工程实例,提出了利用三维有限元动力分析方法对非圆筒型的墙-厚板式大型机墩结构的整体刚度、固有频率、动力响应等方面进行计算分析的思路和方法,并获得了初步的分析结果,同时对改善结构抗振性能提出了设想.     

杨房沟水电站地下厂房风罩及机墩混凝土结构动静力受力特性分析

采用ANSYS大型通用软件对杨房沟水电站地下厂房结构进行三维有限元分析,通过整体模拟典型机组段混凝土结构,进行多种组合工况下静力及动力计算,分析厂房风罩及机墩的受力特性,验证其结构设计的合理性,供同类型地下厂房结构计算参考.     

地下厂房机墩振幅计算的数值模型取值范围

为了分析地下厂房围岩边界条件对机墩动力特性的影响以及不同数值模型取值范围对机墩振幅计算结果的影响,结合某水电站地下厂房实际情况,建立了三维有限元数值模型。计算结果表明:厂房边界弹性支撑的增强有助于机墩、风罩的抗振,风罩壁厚的增加对增强机墩、风罩抗振能力效果不明显;采用动力谐响应分析方法计算机墩振幅时,数值模型的取值范围对振幅计算结果有较大影响;计算机墩振幅时,建议采用厂房整体模型,但现行规范中推荐的机组振动荷载需进一步论证确定。     

张河湾抽水蓄能电站厂房机墩组合结构刚度复核

水电站厂房是复杂的空间结构,在水轮发电机组振动作用下,其薄弱部位和构件的反应敏感,受到设计和运行方面的关注。其中,机墩组合结构是主要的机组支承体系,其刚度和强度对机组的稳定性最为重要。采用现代数值计算方法,分别计算了机墩组合结构的静力刚度和动力刚度,计算结果表明,动力刚度存在与荷载频率的相关性,其结果更为可靠。     

某水电站厂房机墩的结构设计

某水电站厂房为地面式,厂房及建筑物的级别为Ⅱ级,抗震设防裂度为8度。在厂房设计中,机墩结构设计尤为重要,它是水轮发电机的支承结构,承复着巨大的静荷载和动荷载。文中分别用结构力学方法和三维整体有限元结构方法对机墩的结构进行了分析,对机墩应力、整体共振、动力系数验算,振幅计算均以规范要求做了比较。认为设计机墩结构强度满足要求。     

水电站地下厂房机墩结构动力特性分析中几点问题探讨

为了研究《水电站厂房设计规范》中圆筒式机墩动力计算的简化算法对机墩动力特性的影响,本文结合某大型水电站地下厂房,从空间特性、模型范围、荷载加载方式方面探讨其对机墩动力特性的影响。计算结果表明:结构空间特性对机墩动力特性的影响很大;局部结构对机墩动力特性有影响,不同围岩范围下机墩水平向振幅基本为恒值,垂直振幅有变化,当围岩范围取至9倍时,垂直振幅计算结果更准确;径向动荷载不同加载方式对机墩水平向振幅影响较大。     

机墩厚度和开孔率对水电站厂房结构振动特性影响分析研究

本文针对机墩厚度和开孔率对水电站厂房结构振动特性影响的问题,以某大型水电站厂房2号机组段为计算对象,以机墩厚度和主要廊道开孔尺寸为变量拟定不同机墩结构,进行厂房结构自振特性和正常运行工况机组振动荷载作用下谐响应分析。计算结果表明,机墩厚度和开孔率对厂房整体结构及楼板结构的自振频率和振型影响较小,机墩厚度的增大可以提高厂房的整体刚度和机墩自身刚度,减小发电机基础和发电机层楼板振动幅值。水电站厂房机墩开孔率较低,通常为2%～7.5%,对发电机基础、发电机层楼板竖向振幅影响较小,但为保持结构设计的整体刚度,应避免过密、过大,以及在基础板等关键受力部位开孔。     

大型抽水蓄能电站地下厂房结构自振特性分析

自振特性分析是抽水蓄能电站地下厂房结构振动研究的基础。以丰宁抽水蓄能电站地下厂房为计算实例,建立了变速机组段地下厂房结构的三维有限元模型。首先采用模态分析方法研究了不同边界条件对地下厂房整体结构及楼板、立柱、楼梯、风罩和机墩等局部结构自振特性的影响,然后分析了丰宁地下厂房可能存在的振源,并对厂房整体及局部结构进行了共振复核。结果表明,上下游边墙弹簧约束条件的增强可以有效提高厂房整体结构自振频率,但对楼板局部自振频率的大小影响不大,对楼梯自振频率也无影响。固定边界使厂房整体结构各阶自振频率显著增大,对楼板、立柱、风罩和机墩等局部结构自振频率影响也较大。在可能的振源作用下,厂房整体结构和各局部结构发生共振的可能性很小。     

白莲河抽水蓄能电站地下厂房内部结构动力分析

白莲河抽水蓄能电站地下厂房水轮发电机组转速高,机墩组合结构承受荷载大,长达850 mm的钢筋混凝土环形牛腿下机架支撑对结构整体的抗振性能要求高,厂房振动问题尤为突出.运用大型有限元程序ABAQUS进行了主厂房整体结构的动力分析,首先研究了主厂房的同有振动特性并进行了共振复核,然后用谐响应方法对厂房结构在机组振动荷载和水轮机流道脉动压力荷载作用下的动力响应进行了分析.研究结果表明,白莲河抽水蓄能电站地下厂房在机组振动荷载及脉动压力作用下,结构的动位移及动应力均较小,能够满足结构设计要求.     

某水电站内源振动引起厂房结构振动反应分析

水电站机组运行时产生的各种激振力诱发的振动能量很大,将会直接影响作为机组支撑体系的厂房结构,严重时会直接威胁到厂房结构安全。为此,基于线弹性动力有限元计算理论,利用有限元计算软件ANSYS建立某水电站地下厂房三维有限元模型,对其进行了动力计算,主要研究了内源振动对厂房结构的影响。研究结果表明,机组振动荷载对楼板、风罩机墩等部位作用较明显,该厂房整体结构能够满足水电站安全运行的要求。     

回龙抽水蓄能电站水轮机蜗壳充水加压值优化分析

回龙抽水蓄能电站地下厂房高水头、高转速可逆式水泵水轮发电机组采用中拆式整体结构（又称机墩组合结构），整体结构中蜗壳采用充水加压浇筑外围混凝土的方式，其加压值的确定直接影响到机组的运行稳定和蜗壳外围混凝土的配筋设计。利用三维有限元法对不同加压值（取350．0m水头和370．0m水头）情况下蜗壳外围混凝土的应力状态及承载比进行了计算分析，并选定了蜗壳的充水加压值为350．0m水头。     

峡城水电站圆筒式机墩的谐响应分析

根据峡城水电站厂房机墩的实际情况以及运用要求，建立了三维有限元计算分析模型。利用ANSYS结构分析软件．研究了机墩的动力特性，比较了数值分析模型不同截取边界对机墩谐响应分析成果的影响。分析表明，该厂房机墩的谐响应位移在机墩内边缘最大。由内往外逐渐减小；机墩的谐响应位移在规范允许的范围内。当考虑主厂房上部结构和副厂房时．机墩的谐响应位移最大。     

水电站地下厂房结构振动荷载反馈研究

结合某大型水电站地下厂房,首先采用三维有限元方法分析了其自振特性,并对其进行了共振校核。其次基于该电站的实测振动数据,分析了机组与厂房结构响应的关系。在此基础上,采用结构动力谐响应计算,对该电站厂房机墩上的垂向动荷载进行了反馈分析,并分析了厂房结构的振动响应。计算结果可为同类型厂房结构设计提供参考。     

琼中抽水蓄能电站地下厂房结构振动特性分析

结合琼中抽水蓄能电站地下厂房实际情况建立了三维有限元模型,提取结构的模态分析了厂房结构的自振特性,基于谐响应法分析了地下厂房结构在各种工况机组动荷载作用和脉动压力作用下的动力响应,并根据国内相关文献及国外的相关标准提出了适用于琼中抽水蓄能电站地下厂房的振动控制标准。研究结果表明,合理选择围岩与厂房的连接形式,能够有效地优化结构整体动力特性;在机组振动荷载作用下机墩和楼板结构的振动响应较大,但机墩和楼板结构的振幅、振动速度和振动加速度等均在允许范围内;在额定出力条件下运行时,无翼区和转轮出口管附近区域的脉动压力,即优势频率为56.25 Hz对应的脉动压力是影响地下厂房楼板、立柱、风罩等结构振动的主要部分。