基于水轮机特征频率的组合长柱振动特性研究

为了有效改善当前水电站厂房整体结构的使用性能与抗震性能,以水电站水轮发电机组运行的特征频率为参数指标,分别对矩形截面空心钢管长柱、圆形截面空心钢管长柱、矩形截面钢-混组合长柱、圆形截面钢-混组合长柱4种模型进行模态分析及共振校核。分析表明,圆形截面钢管混凝土组合长柱的自振频率与振源频率错开度大于20%,能够有效避免共振,具有显著的抗震特性。在此基础上,开展室内足尺寸模型振动特性试验,通过位移响应和加速度响应等力学指标进行对比分析。结果表明,在20 Hz的振源频率下,方截面柱的振动响应小于圆截面柱。上述振动特性分析结果可为水电站厂房柱结构的工程设计提供技术支持。     

大型水电站厂房弹性垫层蜗壳结构研究

钢蜗壳与外围混凝土之间设置弹性垫层是我国大型水电站厂房常采用的一种结构型式,鉴于弹性垫层的最优摩擦系数以及内水压力向外围混凝土传递机理的不确定性,应用ANSYS有限元程序对某大型水电站垫层蜗壳进行钢衬-钢筋混凝土结构三维非线性有限元仿真研究,考虑钢蜗壳与外围混凝土之间的滑移接触特性,研究钢蜗壳与混凝土之间合理的摩擦系数...     

碾压混凝土坝服役性能安全监控理论研究进展

碾压混凝土坝逐层振捣碾压形成的诸多施工层面是坝体的薄弱环节,注定其结构特性较常态混凝土坝更为复杂,依托大坝原型观测资料分析大坝结构运行性态是保障碾压混凝土坝安全运行与服役寿命的重要技术手段.文中在概括碾压混凝土坝结构宏细观力学行为、多场耦合数值仿真分析与变形监控模型等方面所开展科研工作的基础上,论述了碾压混凝土坝工作性态安全监控理论和方法的现有研究成果,并结合碾压混凝土坝服役性态探讨了当前研究的不足与亟待发展和完善的研究领域,以期进一步完善碾压混凝土坝安全监控理论体系,为碾压混凝土坝安全运行与健康服役提供理论依据与技术支持.     

基于贝叶斯框架下大坝服役性态综合评估方法

大坝服役性态的综合评估对水利枢纽的安全运行有重大意义。现有的评估模型存在过于依赖专家经验,缺乏客观性,或仅限于数据挖掘,未融入专业知识的不足。以贝叶斯网络为主要框架,提出了一种结合专家主观经验和客观实测数据的大坝性态评估方法。该方法根据朴素贝叶斯分类和BIC评分优化的方式确定网络结构,有效地厘清了影响因素之间的关系。利用模糊综合评价理论和熵权法分别求解先验分布和条件分布,运用贝叶斯估计进行推理,得到兼顾主观经验和客观数据的失效概率。结合失效概率等级表,对大坝服役性态进行有效的评估和定级。以某混凝土坝14个影响因素的时间序列为例,建立了该坝贝叶斯框架下多指标服役性态评估模型,并对其服役性态进行安全评级。最后从主观与客观、整体与部分、静态与动态3方面分析评估结果,证明了该方法的有效性。     

高尾水作用下厂房混凝土结构的防裂抗渗研究

总结分析已建水电站厂房的渗漏原因,通过混凝土材料性能分析和材料试验,提出适合高尾水作用下防裂、抗渗混凝土设计指标和混凝土材料,研究细化了止水设计和混凝土的浇筑分层分块,有效解决了厂房混凝土结构的防裂、抗渗技术问题,研究成果已在董箐和沙沱水电站厂房成功应用.     

瀑布沟水电站大型蜗壳外围混凝土结构设计与施工

瀑布沟水电站装机容量大、机组台数多、结构复杂,地下厂房蜗壳采用保压浇筑外围混凝土的方式。为确保机组运行稳定和结构安全,对机组及蜗壳外围混凝土结构进行了静动力分析和模型试验研究,并对水压试验、混凝土浇筑等提出了技术要求。目前,全部6台机组均已安全投产,运行稳定。     

旱区寒区水工混凝土材料耐久性及其损伤断裂性能研究进展

我国旱区寒区水工混凝土因其特殊的服役环境而易遭受外界环境的威胁，主要有早期开裂及多因素耦合条件下的冻融循环破坏。外部环境的作用会造成水工混凝土从外至里的破坏，导致结构及材料安全性的降低。探究该区域水工混凝土材料的破坏机理及断裂性能的劣化规律，提出一套切实可行的结构安全评估及修复方法，具有重要的工程意义。分析了混凝土材料在不同服役阶段及服役环境下的侵蚀破坏机理，综述了近年来国内外旱区寒区混凝土材料性能、断裂性能的研究进展，并对现阶段研究成果进行了总结，最后给出了该领域的研究方向和未来的发展趋势。     

某抽水蓄能电站地下厂房结构加固设计

某抽水蓄能电站地下厂房的梁、板等多处出现裂缝,结构安全评估结果认为结构整体是安全的,但裂缝会对混凝土的耐久性产生不利的影响,并有可能加剧构件的疲劳损伤。本文在结构安全评价的基础上,提出了采取化学灌浆、粘贴碳纤维布、增加钢肋板和钢次梁等局部加固处理方案。按照加固方案,开展了粘贴碳纤维层数的计算方法、钢肋板的布置及连接方法、钢次梁与楼板的连接方式等方面的研究,完成了某水电站厂房局部加固处理设计。加固设计应用结果表明,加固方案能够限制裂缝的进一步发展,适当增加结构刚度,有效提高构件抗疲劳的安全储备。     

瀑布沟水电站厂房大型蜗壳结构设计与施工

瀑布沟水电站装机容量大,机组台数多,结构复杂。电站地下厂房蜗壳外围混凝土采用保压浇筑的方式。为确保机组运行稳定和结构安全,对机组及蜗壳外围混凝土结构进行了静、动力分析和模型试验研究。研究表明,在蜗壳保压1.40MPa下浇筑外围混凝土材料强度能满足要求。目前,全部6台机组均已安全投产,运行稳定。     

大跨度预应力混凝土空心面板服役性态安全评价

宁波某泊位码头结构服役多年,受到海洋大气环境侵蚀、涨落潮等影响,加上现有设计标准有所提高,亟需对该码头涉及到的预应力混凝土空心面板进行安全评价。然而,目前对使用中的预应力结构缺乏相应检测技术规程,不能进行有效评价。为此,根据该码头现场实际情况,采取原位静载试验与数值仿真分析相结合的手段,择优选取单跨跨中截面竖向位移和承载能力为主要评价指标,以雷达深度为检测指标,对其面板进行服役性态安全评价。结果表明,目前面板无外观质量缺陷,整体平整度高,其承载能力、结构变形均在安全指标范围内,码头仍可正常运行。本文提出的评估方法为码头预应力结构寿命周期内结构安全评估和后期加固提供了有力的参考依据。     

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。     

上-下部结构相互作用对水电站厂房地震响应的影响研究

为了探究上-下部结构相互作用对水电站地面厂房地震响应的影响,基于工程实例,针对当前普遍应用的简化分析方法,确定了4种方案对比分析下部结构的放大效应、上下部结构的耦联以及下部结构混凝土材料采用线弹性本构模型对厂房结构地震响应的影响。结果表明:不考虑下部结构放大效应或者不考虑上下部结构耦联会使厂房结构的地震响应偏小且偏差较大,据此设防将不利于结构的抗震安全;不考虑下部结构混凝土材料的塑性力学行为时,厂房结构的地震响应偏大但较为接近真实值,进一步比较结构的各项能量分配和受拉损伤演化过程,此方案上部结构的塑性变形耗能和损伤耗能均减小,损伤范围也减小,下游墙体的损伤程度却更为严重,但结构破坏模式相似,均为上下部结构的相交部位发生损伤破坏,所以认为应用此方法做抗震简化分析能够较为准确地反映上-下部结构的相互作用,并且有利于水电站地面厂房的抗震安全。     

在役机组引水压力钢管安全性评价研究

某电站引水压力钢管至今已运行近25a.考虑多年运行的实际安全状况,及时发现可能存在的安全隐患,延长安全服役时间,对引水压力钢管进行了安全性评价研究.对引水压力钢管进行了外观、腐蚀状态、金属材料性能及焊缝质量状况检测,并对引水钢管明管段进行静、动态应力测试.结合上述测试结果和结构有限元复核计算分析,对引水压力钢管做出科学严谨的安全性评价.     

贯流式水电站厂房三维有限元静动力分析

以黄河上游拟建的某灯泡贯流式水电站为载体，对厂房坝段整体进行了三维有限元结构分析。对其运行过程中可能遇到的8种工况进行了相应的静力或是动力的分析。对此类水电站的合理设计具有一定的参考价值。     

百色水电站进水塔结构布置和稳定应力分析

百色水利枢纽地下水电站进水塔结构布置，较好地适应了地基复杂的地形地质条件，水流流态良好，对进水塔结构进行静，动力计算研究结果表明，其稳定，应力均满足要求。     

龙滩水力发电厂长期安全稳定运行经验浅析

龙滩水电站为国内目前己投产发电的第二大水电站,投产至今实现连续安全天数1 699天,累计完成发电量526亿kW.h,完成上网电量522亿kW.h,并维持较好的安全生产指标。文章主要总结龙滩水力发电厂在安全生产管理的体制与机制创新,深化生产安全管理等方面的经验,希望对发电企业具有一定的借鉴意义。     

具有优先级的厂用电备用电源自动投入方式与一次厂用电的配合

以具体水电站厂用电系统为例,介绍了具有优先级厂用电备用电源自动投入的控制方式,同时以备自投方案的适用性和安全性为出发点提出了对厂用电一次接线进行部分优化的思路。     

水电站长中短期嵌套预报调度耦合实时来水系统动力学建模方法研究及应用

水电站优化调度是水电能源系统优化运行与管理研究领域的关键科学问题,已有水电站优化调度研究较少考虑不同尺度调度模型间的衔接,长、中、短期优化调度相互孤立,彼此之间缺乏耦合机制,在指导水电站实际运行中存在不足。为此,研究建立了水电站长中短期嵌套预报调度模型,并引入系统动力学反馈机制,提出了一种水电站长中短期嵌套耦合实时来水系统动力学预报调度模型。长、中、短期调度模型分层嵌套,中长期预报调度结果作为短期调度的"期望指导过程线",根据水电站预报来水和面临日实时来水存在误差所导致的水位偏差进行实时反馈、动态修正调度决策,从而指导水电站做出更为合理的调度决策。为检验本文模型方法的有效性,研究选取了三峡水电站作为研究对象进行实例验证。实验结果表明:研究所提出的模型方法指导水电站运行相比随机动态规划和常规调度图方法全年发电量提升效果明显,在2018年来水条件下模拟调度结果发电量分别提高了2.73%和2.31%,显著提高了来水不确定性条件下水电站运行发电效益,为解决水电站随机来水条件下长中短期嵌套预报调度实际工程技术难题提供了一种可行的实践理论方法工具,具有十分重要的理论研究意义和工程应用价值。     

右江水电厂调速器建模试验

水电厂调速器建模试验是系统稳定分析计算的重要依据,同时可以考察机组调速器的性能,优化机组动态协调特性,介绍了对右江水电厂机组进行的静态和动态带荷的相关试验,并对试验结果进行了数据分析,为机组和电网安全稳定运行提供了依据.