水布垭水电站进水塔结构抗震分析与安全评估

进水塔结构属于水下建筑物,其地震安全性至关重要。采用大型三维有限元程序ANSYS对水布垭水电站地下厂房进水塔结构进行抗震分析,计算分析了进水塔结构的自振特性,并通过反应谱方法计算了在水平向地震作用下进水塔结构的动力响应,包括动位移、动应力和加速度分布。将动力计算结果与静力计算结果进行叠加,对进水塔结构抗震性能进行评估,结果显示进水塔结构的变形与强度均能满足要求,为工程设计提供了依据。     

百色水电站进水塔抗震分析

由于百色水电站进水口边坡地质条件复杂、有多条断层和裂隙、且地质风化严重,用协调的六面体单元考虑进水塔与地基相互作用的方法进行抗震分析非常困难.笔者提出对进水口边坡采用四节点四面体单元离散,进水塔采用八节点六面体单元离散的非一致网格协调位移解法来考虑进水塔和边坡之间的相互作用,在此基础上采用振型分解反应谱法对进水塔进行动力分析.计算表明,进水塔的强度和抗滑稳定性满足规范要求.     

哈拉沁水库泄洪洞进水塔静动力分析

利用4—21节点块体单元对哈拉沁水库泄洪洞进水塔进行离散,分析6种工况下进水塔结构的自振特性,并通过反映谱法计算顺水向和垂直水向结构的抗震动力响应,包括结构的动位移和动应力。将动力计算结果与静力计算结果进行叠加,成果显示进水塔的变形和强度均满足要求,为工程设计提供了依据。     

水电站进水塔三维有限元静动力分析

文章采用大型三维有限元程序A NSYS对水电站进水塔结构进行了静动力分析,根据进水塔的结构特点和受力条件,通过静力计算分析结构各部位的应力和位移,动力计算,采用振型分解反应谱法计算结构在地震中的响应,对进水塔结构抗震性能进行评估,以确保塔体的结构安全,为进水塔结构设计提供了科学依据。     

进水塔抗震安全分析

水电站进水塔是电站引水系统的重要水工建筑物,其抗震安全性对整个水电站有着至关重要的影响。运用大型软件workbench对某抽水蓄能电站下水库进水塔进行分析计算,采用软件中提供的流体单元模拟水体,得到进水塔结构的自振特性,并用附加质量法对其加以验证,通过反应谱方法计算了塔体在顺水流方向、垂直水流方向和竖直方向地震共同作用下进水塔的动力响应,将静动力计算结果进行叠加,分析进水塔的抗震安全稳定,结果表明进水塔的抗滑稳定满足要求。     

基于SAP2000的进水塔结构静力弹塑性分析

结合工程实例,采用SAP2000中的框架单元和分层壳单元对进水塔结构进行Pushover分析和比较,表明两种单元均能较好的模拟结构的弹塑性特性;通过对Pushover分析与非线性时程分析结果的对比,发现两种方法的计算结果能吻合较好,所以Pushover方法可以对进水塔结构在罕遇地震作用下的抗震性能做出合理的评价?     

基于ADINA流固耦合的进水塔自振特性分析

基于ADINA流固耦合方法,采用基于势的流体单元模拟进水塔内外水体,通过流固耦合界面反应进水塔和水体的相互作用,对结构的自振特性进行数值求解,并与水体按附加质量处理方式的结果对比。低水位下,附加质量法过于保守,周围水体不但显著影响进水塔自振频率,对振型也有较大影响。     

高耸岸塔式进水口结构动静力特性仿真分析

建立了泸定水电站深孔泄洪洞高耸岸塔式进水口结构模型,并进行三维有限元动静力分析.静力计算中,分不同工况考虑了各种荷载包括绕渗作用及温度场变化的作用,得到了结构的应力与位移分布.动力计算中对进水塔结构在空库及满库情况下的自振特性进行了分析.通过振型分解的反应谱法计算了在横河流向、顺河流向和竖直向地震共同作用下进水塔结构的动力响应,并将动力计算结果与静力计算结果进行叠加.重点分析了支铰大梁、边墙、闸门槽等部位的受力特性,并对进水塔各部位的动静力稳定性进行了评价.     

黄金坪右岸小厂房进水塔结构静动力分析

针对黄金坪水电站右岸小厂房进水塔进行三维有限元静动力分析。不同工况和荷载作用下,进行了静力分析,得出了塔体的应力、位移分布情况;动力计算中,对塔体进行了空库和满库的自振特性分析;考虑三个方向地震荷载,采用反应谱法对塔体进行了动力响应分析;并根据应力和位移结果,采用有限元方法给出了结构的配筋原则。     

阿尔塔什水电站联合进水口塔群三维有限元静动力分析及配筋设计

通过建立山体、回填混凝土以及进水口塔群三维网格模型进行有限元分析,基于子程序成功开发了4节点单自由度用户单元,较好地模拟了动水压力与结构之间的相互作用,并采取振型分解反应谱法进行动力分析,对塔群结构和地基的应力及变形分布规律进行分析研究。通过进水塔结构、地基应力及位移等计算结果,论证塔体的结构稳定性及安全性,并对阿尔塔什水电站联合进水塔群结构进行应力配筋计算以及地基承载力验算。结果表明:对于基础是变截面的塔体底板,上表面的应力控制工况为运行期,下表面控制工况是检修期;对于基础为非变截面的塔体底板,应力控制工况为检修期。两侧边墙应力控制工况为运行期+横竖向地震;后胸墙及中墩应力控制工况为运行期+纵竖向地震。依此,为今后联合进水口塔群结构稳定与配筋计算提供借鉴。     

古水水电站进水塔三维有限元静动力分析

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。     

联合进水塔塔背回填混凝土最优高度 三维有限元计算分析

当发生地震时,水电站进水塔塔背回填混凝土的高度对整个塔体受力至关重要,回填过高使得设计过于保守也会造成不必要的浪费,因此确定最优回填混凝土高度对减小联合进水口单项工程投资具有一定意义。通过建立进水塔塔群三维网格模型,采取振型分解反应谱法进行动力分析,结果表明:塔背回填混凝土高度对进水塔水平向位移有明显的限制作用,这对减小进水塔结构大变形及提高抗震性能很重要,最终通过混凝土回填量与塔体位移应力综合指标,得出塔群最优回填高度范围,为今后进水塔结构优化设计提供借鉴。     

金安桥电站进水塔三维有限元静动力分析金安桥电站进水塔三维有限元静动力分析

文章采用大型有限元计算软件建模和计算,对进水塔在静、动力状态下其应力和变形的分布规律进行了研究。通过静力计算分析进水塔结构各部位的应力和位移,验证结构的强度要求。通过动力计算确定自振频率,进而分析地震对塔体结构的影响。     

金安桥电站进水塔三维有限元静动力分析

文章采用大型有限元计算软件建模和计算,对进水塔在静、动力状态下其应力和变形的分布规律进行了研究.通过静力计算分析进水塔结构各部位的应力和位移,验证结构的强度要求.通过动力计算确定自振频率,进而分析地震对塔体结构的影响.     

进水塔塔背回填抗震设计优化研究与动态响应

为分析塔背不同回填材料与不同回填厚度对进水塔动态响应的影响,建立6种回填材料与4种回填厚度相互组合下的数值试验模型,对进水塔进行动力分析。对比进水塔关键部位的应力与位移发现:回填材料的不同对塔背与回填交界区域应力有一定影响,石渣回填时,此区域应力最大值有很大减小,接触面应力分布状态也发生了变化;回填厚度对塔顶位移的影响不大。根据数值试验的计算结果与分析规律,合理使用石渣回填,设计了一种新的回填型式。此型式下塔背与回填交界区域不在为集中应力发生的部位;接触面最大应力大幅减小,相同部位的应力值减小;大应力区位置向下偏移,且区域变大、变宽,说明新回填型式改善了进水塔结构的应力状态,对其安全很有利。将提出的回填方法应用于某泄洪洞进水塔结构中,对比分析了新回填型式与原回填型式两种情况下此进水塔塔背与回填交界角点应力时程曲线、塔背与回填接触面应力云图与损伤云图。结果表明新回填型式下进水塔与回填接触面的动态响应得到了很大改善,该方法对进水塔结构的抗震与安全具有重要意义,可供类似工程借鉴。     

进水塔底板抗震优化设计与有限元数值模拟

进水塔塔体底板上表面直接承受静水压力作用,且在地震荷载下承受进水塔结构与基岩的连接,因此应力峰值较大。基于ABAQUS有限元软件模拟不同进水塔底板厚度模型。通过分析地震荷载作用下进水塔的应力位移结果,探讨进水塔合理底板厚度的选择原则及与基岩的相对刚度比的关系。数值模拟计算结果表明底板太薄结构安全性得不得保证,底板过厚将增大工程成本且对结构受力没有明显改善。研究结果为进水塔底板厚度设计及优化提供有效的理论支持。     

进水塔塔背回填抗震设计优化研究与动态响应分析

为分析塔背不同回填材料与不同回填厚度对进水塔动态响应的影响,建立6种回填材料与4种回填厚度相互组合下的数值试验模型,对进水塔进行动力分析。对比进水塔关键部位的应力与位移发现:回填材料的不同对塔背与回填交界区域应力有一定影响,石渣回填时,此区域应力最大值有很大减小,接触面应力分布状态也发生了变化;回填厚度对塔顶位移的影响不大。根据数值试验的计算结果与分析规律,合理使用石渣回填,设计了一种新的回填型式。此型式下塔背与回填交界区域不在为集中应力发生的部位;接触面最大应力大幅减小,相同部位的应力值减小;大应力区位置向下偏移,且区域变大、变宽,说明新回填型式改善了进水塔结构的应力状态,对其安全很有利。将提出的回填方法应用于某泄洪洞进水塔结构中,对比分析了新回填型式与原回填型式两种情况下此进水塔塔背与回填交界角点应力时程曲线、塔背与回填接触面应力云图与损伤云图。结果表明新回填型式下进水塔与回填接触面的动态响应得到了很大改善,该方法对进水塔结构的抗震与安全具有重要意义,可供类似工程借鉴。     

猴子岩水电站高进水塔三维有限元分析

大渡河猴子岩水电站地处高地震裂度区,同时其进水塔结构较高,需进行结构抗震设计。采用ANSYS有限元软件对猴子岩水电站非常泄洪洞进水塔进行了静、动力分析,研究了进水塔结构自振特性,同时将动力计算结果和静力计算结果叠加,对进水塔的抗震性能进行评价。通过综合比较各工况下的进水塔结构应力计算结果,发现地震、温度荷载是进水塔结构产生拉应力的主要因素,但拉应力范围较小,主要出现在外形突变处,可适当配置钢筋。对进水塔整体结构开展抗滑、抗浮和抗倾整体稳定分析,结果表明进水塔整体稳定性良好。     

高耸进水塔塔后回填高度对其抗震性能的影响

针对高耸进水塔塔后回填高度的选取问题,规范未给出通用的取值范围,在计算分析时一般只考虑塔后回填对塔体应力的影响,对塔后回填与基岩交接处的应力涉及较少。在保证进水塔稳定的条件下,采用ANSYS有限元分析理论,建立进水塔三维有限元模型,选用反应谱法计算了进水塔在地震作用下的动力响应,对比分析了不同塔后回填高度对进水塔结构自振频率、位移、塔体应力、回填与基岩交接处应力的影响程度。结果表明:塔后回填高度在一定范围内时,塔后回填能够有效提高塔体的自振频率,改善塔体的位移及应力,塔后回填混凝土与基岩交界面处的应力值有小幅度的增大;当塔后回填高度超过一定值时,回填高度的增加对塔体的自振频率、位移、应力的改善逐渐减弱,塔后回填混凝土与基岩交界面处的应力出现突增。综合分析得出此类进水塔合理的回填高度约为0. 64倍塔高。     

高耸进水塔拦污栅墩连系梁结构体系的抗震分析

针对高耸进水塔拦污栅墩连系梁结构在地震作用下容易产生较大的拉应力的现象,采用ANSYS有限元分析理论,建立进水塔有限元模型,选用反应谱法计算进水塔结构在地震作用下的动力响应。通过设计3种方案,对比研究拦污栅墩连系梁结构存在的必要性以及横梁(垂直水流向)、纵梁(顺水流向)尺寸大小对进水塔关键部位的应力和形变的影响。结果表明:高耸进水塔结构,增大横梁尺寸可减小自身轴向拉应力、并限制拦污栅墩位移。而增大纵梁尺寸则会对局部结构产生不利影响,因此适当增加横梁尺寸,减小纵梁尺寸可有效降低成本,提高结构安全度。该研究可为结构相似的进水塔拦污栅墩的连系梁尺寸调整提供参考。