水电站厂房三榀钢-混凝土组合排架组合特性试验研究

基于当前我国水电站厂房结构运行现状,提出水电站厂房三榀钢-混凝土组合排架模型,通过设计以矩形钢管混凝土柱、圆形钢管混凝土柱、空心矩形钢管柱和空心圆形钢管柱为承载柱单元,以焊接式、铆接式牛腿模型为传力节点单元,装配式桁车梁为承载梁单元,进行了静载作用下组合节点的力学性能、组合排架柱的组合特性试验。试验分析表明,静力加载过程中极限荷载是屈服荷载的1.455～1.833倍。该种组合排架结构建立了自身的耗能机理,具有良好的整体性能,表现出完美的协同组合特性,实现了由构件层次上升到结构体系、由单元节点提升到框架整体的突破,为水电站厂房三榀钢-混凝土组合排架的推广运用提供了技术支撑。     

混凝土强度和钢管厚度对钢管混凝土排架结构抗震性能的影响

基于某水电站厂房钢管混凝土排架结构的构造形式和受力特点,建立了其上部厂房排架结构的整 体三维有限元模型,计算了钢管混凝土排架结构的自振频率,并采用时程分析法计算了钢管混凝土排架结 构的地震响应,研究了水平地震作用下混凝土强度、钢管厚度对排架结构抗震性能的影响,以期为水电站 厂房钢管混凝土排架结构设计提供参考。     

某水电站厂房空心钢管混凝土排架柱动力损伤情况分析

为探讨在地震荷载作用下钢管混凝土排架柱可能的损伤问题,根据钢管混凝土组合排架柱中钢管和核心混凝土的受力特点和损伤规律,对混凝土采用多轴损伤开裂本构模型、钢管采用双线性本构模型,基于有限元软件ADINA建立了三维有限元静动力仿真分析模型,据此分析了静力、动力条件下钢管、混凝土的塑性损伤规律。结果表明,静力工况时混凝土无损伤;动力工况时钢管混凝土排架柱结构空心率不宜大于0.35,否则核心混凝土容易出现开裂,钢管易发生局部屈曲;动力、静力工况时排架柱的最大水平位移值均符合现行规范的要求。显然,空心钢管混凝土组合排架柱具有良好的抗震性能。     

主副厂房不同连接形式对GIS室抗震性能的影响

厂房结构的抗震安全对于水电站正常稳定运行意义重大。结合某贯流式水电站的工程实例,通过建立包括主、副厂房和基岩在内的厂房坝段整体三维有限元模型,研究了主厂房屋面网架与排架柱不同连接形式、主副厂房间不同连接形式下厂房结构的固有振动特性,并对振源进行了分析和共振校核。采用反应谱分析法分析了该贯流式水电站厂房的抗震性,研究了地震荷载作用下与GIS室相连接的主厂房下游排架柱和副厂房上下游排架柱地震反应的影响规律。结果表明,主厂房屋面网架与排架柱铰接,且主副厂房间整体连接可明显提高副厂房中GIS室的刚度和抗震性能,研究结果可应用于实际工程。     

火灾作用下钢管混凝土排架柱耐火性能分析

基于新疆柳树沟水电站厂房钢管混凝土排架柱的构造形式、受力特点和变形规律,考虑火灾作用下材料热力学参数随温度升高呈非线性变化的特点,应用有限元程序ADINA建立了排架柱三维有限元模型,并采用有限元程序ADINA中的TMC热机耦合模块进行了瞬态热分析,探究了钢管混凝土排架柱在火灾作用下的温度场分布和温度应力变化。结果表明,本文方法合理、有效。     

节点连接方式对钢管混凝土结构性能的影响研究

基于某水电站厂房钢管混凝土排架结构受力特点和变形规律,建立了包括上下部结构的整体机组段三维精细有限元分析模型,利用ADINA的约束方程分析了钢管混凝土排架结构与上部屋顶和吊车梁不同连接方式对排架结构受力性能的影响,并采用振型分解反应谱法研究了不同连接方式下对排架结构动力特性的影响。研究方法与结果可为工程设计提供参考。     

水电站地面厂房结构的动力分析与设计优化

针对大中型水电站地面厂房振动特性分析复核和抗震设计,以地处高地震区的某水电站地面厂房为例,利用有限单元法建立数值模型,分析了厂房结构的整体动力特性.因厂房上部为单层框架结构,刚度相对较低,本文重点分析了其自振特性和与机组振源的共振复核,对以动态优化设计为目标的结构修改进行了探讨,并就机墩结构的刚度和强度进行了计算分析和振幅复核.最后对厂房结构的抗震问题进行了研究,所得结论可为大中型水电站地面厂房结构的抗振设计提供有益参考.     

水电厂房三维有限元抗震分析

对某水电站厂房进行了抗震分析,建立了三维有限元动力计算模型,进行了模态求解、反应谱分析,方法简单、实用,计算结果全面、精度高,对在复杂水工建筑物工程进行有限元结构分析是有益的探讨。     

用ANSYS对水电站厂房坝段进行抗震分析

采用ANSYS软件对某水利枢纽河床式水电站厂房坝段进行抗震分析,建立河床式水电站厂房坝段的动力计算模型,进行模态求解、反应谱分析,方法简单,结果直观、全面、精度高,对复杂水工建筑物应用ANSYS软件进行有限元结构分析计算是有益的探讨。     

小湾水电站地下厂房动力特性及抗震分析

通过建立小湾水电站地下厂房三维有限元模型,对厂房模型的振动分析进行数值模拟,研究了厂房固有振动特性、共振复核及机墩结构在各种动力荷载作用下的振幅和应力,利用谱分析方法对模型进行了抗震分析,考察了正常运行时机组振动荷载和地震联合作用下厂房主要构件的地震反应特性,对厂房的抗震安全性能进行了初步的评价,为小湾厂房动力设计和运行控制提供科学依据。     

基于ANSYS的钢管混凝土输电塔抗风性能分析

基于ANSYS结构分析软件,计算了钢管混凝土构件的复合材料力学参数并对构件赋值,采用梁单元和杆单元相结合的方法对大跨越输电塔建模,并通过模态和风速时程分析了钢管混凝土构件在大跨越输电塔抗风性能方面的合理性。结果表明,大跨越输电塔中混凝土的灌注显著增加了钢管塔的刚度,输电塔在风荷载作用下的塔顶位移明显降低,有利于提高输电塔整体抗风能力,具有一定的推广价值。     

基于施工仿真的水电站蜗壳保压优化方案分析

蜗壳结构是电站厂房的核心结构物,为确保大型水电站安全稳定运行,优选合理的保压值是关键。以某大型水电站充水保压蜗壳结构为例,基于ABAQUS平台引入混凝土损伤塑性模型,采用仿真算法优化分析了蜗壳结构保压值,探讨了钢衬应力的规律和间隙开度变化的不均匀性,并分析了保压值变化对结构损伤分布和发展过程的影响,优选了适合工程的保压值。     

水电站厂房结构施工期及运行期温度场仿真分析

采用大型有限元计算软件与自主开发温度场仿真程序相结合,对某水电站厂房依照实际浇筑过程进行了温度场仿真分析,解决了仿真计算中混凝土跳仓浇筑的困难,通过与以前方案比较,说明浇筑方案对厂房温度场分布有较大影响,设计时可选择施工方案来降低温度。     

水电站厂房底板施工期及运行期温度应力场仿真分析

水电站厂房底板是大体积混凝土浇筑块,其温度应力比较大。本文针对某水电站厂房结构复杂,混凝土分块、跳仓浇筑,错位搭接的难题,提出了将ANSYS有限元计算软件与西安理工大学开发的温度应力仿真计算程序以及Surfer绘图软件三者相结合的方法,合理地解决了仿真计算中的难题,从而比较真实准确地分析了厂房底板的温度应力场。     

月牙肋钢岔管设计中若干问题的探讨

针对月牙肋钢岔管顶部出现较大局部应力使管壳厚度大为增加、有限元计算肋板应力受网格剖分影响较大的问题,以安徽绩溪水电站钢岔管为例,探讨了钢岔管基本锥腰线转折角对管壳腰部和顶部局部应力的影响,比较分析了肋板不同单元类型和网格疏密对计算结果的影响。结果表明,钢岔管基本锥腰线适宜转折角为6°～14°,月牙肋采用实体单元模拟更精确,采用板壳单元模拟更简便,肋板网格疏密对应力分布规律影响不明显,仅对最大应力值有影响。