某抽水蓄能电站地下厂房结构体系抗振研究

以某大型抽水蓄能电站为例,采用不同的地下厂房结构布置方案,即楼板采用板梁结构或厚板结构、上下游侧采用边墙结构或立柱结构、改变立柱结构的截面尺寸,提取结构的模态,分析了厂房结构的自振特性,并基于谐响应法分析了额定工况条件下不同方案之间动力特性的差异和楼板厚度敏感性。结果表明,在机组动荷载作用下,改变楼板结构形式或采用不同截面尺寸的立柱在一定范围内对厂房整体的自振特性作用有限;从厂房抗振角度来说,上下游侧采用边墙结构比立柱结构更有利;当厚板结构的厚度达到0.7m时,与现有板梁结构的抗振能力基本相当;就一般情况而言,板梁结构的抗振能力要高于厚板结构。因此,应结合工程实际情况来选择最优的结构体系布置方案。     

宜兴抽水蓄能电站地下厂房结构振动响应分析

通过建立宜兴抽水蓄能电站地下厂房三维有限元模型对厂房整体结构进行了模态分析和共振复核,采用谐响应动力分析法及时间历程响应分析法分别计算了厂房结构在各种机组动荷载作用下的振动响应及从正常运行工况向飞逸工况过渡过程中的振动响应,并根据国内外有关规程提出了振动评价标准.研究结果表明,厂房结构共振的可能性较小,振动响应均在允许范围内.     

抽水蓄能电站地下厂房结构振动反应分析

为分析抽水蓄能电站地下厂房结构在干湿模态下的振动特性,建立某抽水蓄能电站地下厂房的动力分析模型,基于强耦合方法,将声场理论运用到有限元计算中,计算厂房整体结构在考虑尾水管流体作用后的湿模态,并与厂房的干模态进行比较,通过计算得到尾水管内流体对厂房各关键部位自振频率的影响;通过水力脉动试验,获得该抽蓄电站流道的脉动压力的荷载特性;通过谐响应计算,计算了干、湿模态下水力脉动对厂房的影响。结果表明,由于水体阻尼作用,厂房及各关键部位的各阶振动频率均有所减小,在对厂房进行振动分析时水体的作用不能忽略;抽蓄电站尾水管内水力脉动的频率和幅值与活动导叶的开度有关,频率变化范围为0～26.70Hz,呈"V"型分布;厂房在尾水管流体脉动压力作用下频率响应都很小,且随着水力脉动频率的变化而变化。研究成果可为抽水蓄能电站地下厂房振动问题研究提供参考。     

不同边界条件下抽水蓄能电站地下厂房地震动响应分析

随着抽水蓄能电站运行水头和转速的不断提高,边界条件对厂房结构震动影响问题日益突出。为此,以某抽水蓄能电站地下厂房为例,通过建立其有限元三维模型,利用振型分解反应谱分析方法分析了不同边界条件下厂房的抗震性能,研究了地震情况下四种不同边界条件下厂房主要结构的反应特性。结果表明,是否考虑围岩对地下厂房稳定性并无很大影响,顺河向地震荷载对厂房作用影响很小;考虑粘弹性边界条件对顺河向地震波有一定放大作用,不可忽略,而叠加后的总位移值相对无质量边界条件有一定比例下降,下部结构有一定比例上升。研究结果为厂房抗震结构设计与安全分析提供了依据。     

宝泉抽水蓄能电站地下厂房结构静动力分析

以宝泉抽水蓄能电站为例,针对厂房结构面临的激振频率高、中拆方案削弱机墩刚度的振动问题,建立了有限元模型,分析了结构静动力特性,提出了采取加强楼板约束和提高楼板刚度措施,以满足地下厂房抗振要求.     

抽水蓄能电站地下厂房典型洞室通风优化研究

研究抽水蓄能电站地下厂房通风环境对于水电站的运行管理具有重要意义。根据华东某抽水蓄能电站的厂房环境监测数据,发现其地下厂房生产区域中的副厂房公用配电室存在温度分布不均匀与通风效率低下的问题。基于该厂房生产区域的布置情况,初步分析其成因是通风口分布不合理造成局部累积的散热量无法有效通过风口排出。基于此,根据现场通风布置提出2种方案,运用CFD方法结合现场测试数据进行模型验证之后,针对2种优化方案进行CFD数值计算选取优化方案,并根据该方案进行现场试验。结果表明,该方案具有一定的可行性。     

抽水蓄能电站地下厂房结构动力分析

结合某抽水蓄能电站地下厂房的实际情况,建立了地下厂房三维有限元模型,将脉动压力按简谐荷载假定施加,采用广义Newmark-β逐步积分法计算了水力脉动荷载作用下的厂房结构振动响应。结果表明,低水头(227 m)水轮机组部分负荷运转时会引起较大的厂房振动,其中厂房加速度最大值达6.357 m/s2,远大于高水头(259 m)水轮机组额定负荷运转的最大值(0.980 m/s2);随着水位的提高,厂房结构动力响应相对减小。     

文登抽水蓄能电站地下厂房施工期围岩安全监测分析

依据文登抽水蓄能电站地下厂房施工期安全监测数据,对施工期围岩变形和支护受力进行了分析。监测成果表明,主厂房、主变室开挖围岩总体变形不大,最大变形量值为13.01mm,围岩变形-历时曲线整体上台阶状特征显著,不具有明显的时效性;支护体系受力也在正常范围内,表明地下厂房围岩是基本稳定的。结合厂区工程地质条件及物探成果,文登抽水蓄能电站地下厂房洞室围岩稳定主要受到石英二长岩岩性、长大裂隙、断层等地质结构控制,岩体变形受到应力卸荷松弛与局部岩体结构作用,变形较大区域多为受局部不良岩体结构和围岩开挖卸荷损伤作用所致。     

清原抽水蓄能电站地下厂房岩锚梁开挖施工技术研究

清原抽水蓄能电站岩锚梁岩台爆破开挖是地下厂房最为关键且难度最大的环节,为确保岩锚梁开挖成型质量,在开挖过程中采用精细化分区、岩台技术超挖、岩锚梁下拐点预加固、岩台临时支护等措施,确保岩锚梁开挖面不平整度、残留炮孔半孔率、断面超欠挖均满足规范要求,岩锚梁开挖质量达到预期效果,其成果为国内大跨度地下厂房岩锚梁开挖施工提供了...     

蒲石河抽水蓄能电站地下厂房渗水原因分析

因埋深大、引水距离长,蒲石河抽水蓄能电站地下厂房排水廊道岩体渗水现象较明显。对此,结合枢纽区地质构造情况、气温变化和地下厂房结构布置等资料,以渗流场和温度场耦合机理为理论支撑,通过研究实测漏水量与气温等影响因子的相关关系,分析了不同区域的渗漏原因。结果表明,周期性变化漏水点的主要渗漏原因为出露的岩体裂隙和气温变化,而非周期性的漏水点漏水主要为内水外渗所致。研究结果可为厂房安全运行提供技术借鉴。     

深圳抽水蓄能电站地下厂房渗流特性研究

采用固定网格并借助于节点虚流量法求得渗流自由面,通过改进排水子结构法和排水孔开关器技术,针对裂隙与断层等结构面以及外水压力影响,用三维渗流有限元法计算得深圳抽水蓄能电站地下厂房渗流场分布规律,经过对各计算工况渗流特性的对比和综合分析,得出优选的渗控方案.     

洪屏抽水蓄能电站地下厂房洞室群渗控措施效果评价

洪屏抽水蓄能电站地下厂房地质条件复杂,洞室较多,为检验现有的防渗排水措施的预期渗控效果,利用改进的节点虚流量法求解有自由面的无压渗流问题,采用改进的排水子结构法模拟排水孔,通过计算正常运行工况、降雨入渗、改变排水孔间距等控制性因素,分析了不同条件下地下厂房渗流场的工作状态。结果表明,现有的防渗排水系统合理,可达到预期渗控效果。     

宁海抽水蓄能电站地下厂房排水洞设计优化与安全性评价

地下厂房渗漏、检修、事故排水设计是关乎电站安全运行的一项重要内容.抽水蓄能电站机组吸出高度大,安装高程低,往往难以做到全自流排水,需要抽排.本文从方案设计、运行管理、安全性等多方面进行了计算论证,优化了宁海抽水蓄能电站地下厂房排水设计方案,提高了经济性,最大限度保证地下厂房运行安全.     

蒲石河电站地下厂房排水降渗安全运行分析

为将渗漏水控制在主副厂房等洞室外,蒲石河抽水蓄能电站地下厂房采用外围排水及内部排水两套排水体系,但在电站竣工后,地下厂房和周边的排水廊道一直存在渗水现象,部分区域渗水量较大。为此,结合目前的堵排防渗结构,研究了渗漏水的变化特点,并通过环境量同位素检测方法查找渗水来源,分析评价了在现渗流场下洞室围岩的外水压力和变形情况。结果表明,防渗排水结构设计合理,在阻截渗漏水、降低渗透压力上效果明显,厂房洞室在现有渗流场下能安全运行。     

某抽蓄电站地下厂房洞室群开挖支护过程中围岩稳定性分析

某大型抽水蓄能电站的地下厂房洞室群结构复杂,地质结构特殊,安全问题突出,需评价其在开挖支护过程中围岩的稳定性。为此,采用弹塑性有限元法,建立三维模型,使用自编程序Gehomadrid,根据开挖方案,通过不断调整模型中单元的存在状态,真实、有效地模拟了开挖支护过程,得到了开挖支护过程中围岩位移、应力、塑性区以及支护受力等结果。研究成果可为该工程设计、施工提供指导意见,也可为同类工程提供参考。