大型水电站厂房上部结构弹塑性动力分析

通过典型的大型水电站厂房上部结构的弹塑性动力分析,研究了不同配筋措施对厂房上部结构弹塑性位移的影响,评价了厂房上部结构的抗震性能.模型采用三维简化模型,以考虑结构不对称的影响,地震输入采用三向输入,地震加速度峰值考虑下部结构的放大作用.     

水电站地面厂房抗震研究现状与展望

我国水能资源多集中在地震频发、地震烈度高的西部地区,水电站地面厂房是水能转化为电能的重要场所,其地震动力响应规律明显区别于工业厂房和其它水工建筑物,有其自身的特点。与大坝、边坡和隧洞等水工建筑物相比,水电站地面厂房的抗震研究相对滞后,本文总结了当前地面厂房的抗震研究现状,包括地震响应的计算方法、混凝土材料非线性本构和结构非线性接触、动水压力模拟、边界条件以及地震响应评价方法等,对多数学者认可的主流方法和模型进行了介绍。最后提出了值得深入研究的若干问题,如近断层地震动作用下水电站厂房的抗震性能、厂房地基岩体的非线性、不同蜗壳埋设方式对厂房的抗震性能的影响等。     

水电站半地下厂房结构抗震设计方案比选

赤道几内亚吉部洛水电站厂房为半地下式厂房,原设计方案考虑在机组间设永久变形缝,但由于该厂房上游地下水位很高,厂房底部水头超过30 m,所以在上游边墙和楼板的分缝处会出现局部应力和变形过大。为减小应力和变形,另考虑后浇带方案,以增强其整体性。此方案下厂房成为一个整体结构,不存在变形缝,但同时也形成了超过50 m的大跨度混凝土高边墙和楼板结构,超出了厂房设计规范中允许的最大跨度,有必要对其进行论证。采用地震反应谱法并考虑动静叠加,对两方案在设计地震作用下的地震响应作了对比分析。结果表明：后浇带方案不仅能减小厂房局部应力和变形,还能使厂房满足抗震要求,优于原设缝方案。为类似存在高水头压力问题的水电站厂房设计提供可靠参考和借鉴。     

基于静力弹塑性法的水电站厂房抗震性能分析

中国在建和拟建的大型水电站多处于强地震活动区域,水电站厂房的抗震性能问题十分突出。长期以来,水电站厂房结构的抗震计算大多是基于线弹性材料,未考虑水工钢筋混凝土在高地震荷载作用下所显现的强非线性特征。文章以实际工程项目——怒江赛格水电站厂房为研究对象,运用静力弹塑性方法分析了混凝土进入塑性阶段后厂房结构的抗震性能。     

核电工程结构抗震设计研究综述(Ⅱ)

就核电站结构抗震设计中一些需要关注的问题提出了看法,主要包括：核岛地基的抗震适应性问题,主要考虑复杂非均质地基上结构-地基动力相互作用问题;讨论了三向地震作用下构件地震响应的组合问题;分析了乏燃料池、反应堆等存在固液耦合情况下的水动力作用,并分一般贮液容器、高架贮液容器、考虑地面转动、考虑竖向地震作用等情况分别作了介绍;研究了厂房子系统的抗震问题,主要是楼层谱受材料特性及地基参数不确定性影响的问题。上述内容可供从事核电站结构抗震的科研、设计人员参考。     

水电站地面厂房地震响应分析研究综述

水电作为我国重要的能源组成部分,多集中在强震频发的西南、西北地区,水电站地面厂房有明显区别于其它工业厂房的动力响应特点,整体来看,其地震响应分析的研究进展相对滞后。当前水电站厂房地震响应分析的研究主要涉及计算方法、响应特点、地震动选取、结构有限元模型、响应评价和抗震措施等,有关规范修订也为水电站厂房地震响应分析提出了新的要求。通过总结当前研究现状指出当前制约研究工作迅速推进的主要难点,提出了值得开展或更深入探索的若干研究方向,如流道内动水压力的模拟,结构非线性分析,近断层地震动对水电站厂房动力响应的影响,抗震减震措施的研究与应用等,并针对部分问题提出了初步研究思路。     

浅谈地面式水电站厂房的抗震构造设计

论述水电站厂房结构进行抗震构造设计的目的和重要性,简要归纳了目前国内进行结构抗震构造设计的方法,并列出在高地震烈度地区某水电站厂房所采用的抗震构造措施,其结果提高了厂房在抵御地震荷栽时的安全储备.因此,地面式水电站厂房的抗震构造设计,应与结构抗震分析计算同样重视.     

白鹤滩水电站升船机塔柱结构抗震性能分析

采用ABAQUS有限元软件建立了白鹤滩水电站升船机塔柱结构有限元模型,研究塔柱结构在地震荷载作用下的位移、加速度和应力响应。计算结果表明：在单独水平地震作用以及水平、竖向地震共同作用下,塔柱顶部的水平位移最大值分别为30.59 cm和31.84 cm,均小于水平位移限值,满足规范要求。为研究塔柱结构的P-Δ效应影响,对水平和竖向地震作用下的塔柱结构进行考虑非线性的动力时程分析。结果表明：考虑P-Δ效应后,结构的动力响应总体呈现放大效果,位移最大值、加速度最大值和应力最大值增幅在10%左右,说明P-Δ效应会在一定程度上削弱结构的抗震性能,因此在此类高耸结构的抗震性能研究中,P-Δ效应的影响不可忽略。     

强余震对主震受损重力坝非线性动态响应的影响

大量震害实例表明,一次大的主震之后往往会引发大量的余震,而强余震将对结构产生额外的损伤累积破坏。本文中利用能考虑混凝土软化特性并可反映实际损伤耗散的混凝土塑性损伤本构模型,采用Lagrangian算法,考虑库水与大坝和地基之间的动态相互作用,并验证了耦合模型的可靠性;同时对单个主震、单个余震以及主余震序列作用下混凝土重力坝的损伤累积破坏效应进行分析,从大坝损伤、位移响应及损伤耗散能等方面探讨了强余震对主震受损大坝非线性动态响应行为的影响。结果表明,强余震对主震受损大坝的抗震性能具有重要的影响,为此需要提高大坝的抗震性能水平,在大坝抗震设计中应给予重视。     

基岩与进水塔的相互作用对塔体的地震损伤影响研究

通过ABAQUS建立羊曲进水塔的三维有限元模型,分析进水塔的抗震损伤.在考虑进水塔塔体材料非线性的基础上,探讨进水塔与基岩之间的相互作用对塔体的地震动力响应.结果表明:在地震荷载作用下,塔体损伤主要集中在塔体腰部两种不同强度混凝土的连接处.与不考虑接触非线性相比,考虑接触非线性情况下的塔顶最大相对位移幅值增加了31.1...     

基于能量法的水电站厂房抗震性能分析

为了便于水电站厂房抗震性能评估与设计方案的比选,结合动力学和弹性反应谱理论,推导出了一种可以计算在地震作用下经地面输入到水电站厂房结构的总输入能的能量计算公式。通过该公式分别分析了水电站厂房结构自振特性、场地地基条件、地震动参数等多个因素对厂房输入总能量及抗震性能影响的敏感性,对不同设计方案的抗震性能做出评判。算例分析表明,通过对比能量公式与反应谱分析的计算结果可知,利用能量法进行抗震方案比选和优化设计简易有效。该方法可快速简便的计算出地震输入到水电站厂房结构的总能量,可同时分析多个因素变化对厂房能量的影响,且结构自振特性、场地地基条件和地震动参数对厂房输入总能量及抗震性能的影响规律具有普适性,可为水电站厂房及类似工程抗震设计提供参考。     

中东某抽蓄地下厂房洞室群地震动力响应分析

针对中东某抽水蓄能电站地下厂房抗震稳定性问题,以掌握地下厂房洞室群围岩地震动力响应为目标,采用动力时程分析方法,依据当地及欧洲标准,对该地下厂房洞室群地震响应进行三维非线性数值模拟,分析了洞室围岩加速度、位移、塑性区、应力分布特征及支护受力特征。结果表明:在地下厂房洞室群围岩开挖面上,围岩的加速度会表现出明显的放大效应,且结构面上会加剧加速度响应;位移时程响应与输入地震荷载位移时程曲线形态一致,但在幅值和相位上有一定差异;围岩相对变形、残余变形较大的部位与加速度放大系数较大的部位一致,围岩塑性区和应力松弛区增加较为明显的部位与加速度放大系数较大、相对变形和残余变形较大的部位基本一致;在地震作用下,围岩支护结构受力增长较小,锚杆受力超过300 MPa的百分比与围岩变形、塑性区的发展规律一致。研究成果对地下工程围岩抗震稳定性分析和抗震设计具有参考价值。     

河床式水电站厂房结构的地震响应分析方法研究

以某河床式水电站工程为例,在分析厂房整体结构特点的基础上,建立了三维有限元模型,并应用《水工建筑物抗震设计规范》(DL 5037-2000)和《欧洲结构抗震设计规范》(Eurocode 8)中三种不同的反应谱,进行了河床式水电站厂房结构的地震响应分析。将设计反应谱转换成20s的人造地震波,通过时程分析,对反应谱分析得到的结构应力和位移状况进行验证对比,讨论在规范规定的不同反应谱分析方法下河床式水电站厂房结构地震响应的异同。期待研究成果可以为我国抗震规范的修订提供部分借鉴。     

朗达河水电站厂房布置设计

朗达河水电站厂房为引水式地面厂房,其布置设计具有同类工程的共通性。本文根据厂区的地形地质条件,结合本工程的个体特点,对厂区各建筑物进行了合理紧凑的布置和设计,对厂房的抗震稳定进行了复核并对厂房后边坡处理提出了有效的解决方案。     

地震作用下渗流边坡的动力响应耦合分析

运用有限差分软件FLAC3D,建立某一赋含地下水的顺层岩质边坡三维模型,基于Finn动孔压增长模型,对边坡在地震作用下的加速度响应规律作了流固耦合分析,并就地下水对边坡塑性区分布的影响作了简要分析。数值计算结果表明:含地下水边坡的地震动峰值加速度PGA放大系数和坡顶加速度均大于无水边坡,地下水位升高时,PGA放大系数和坡顶加速度呈波动变化,当边坡土体处于完全饱和状态时,两者均明显增大;坡脚加速度随水位变化也呈波动状态,当边坡土体处于完全饱和状态时,同样明显增大;含地下水边坡的PGA放大系数等值线比不含地下水时的曲线分布更为杂乱,规律性较差,但仍具有明显的加速度垂直放大效应和临空面放大效应;表面风化层的塑性区随水位升高,其拉剪共同作用破坏单元逐渐增加,表面边坡的破坏效应逐渐增大。综合加速度、坡顶位移和塑性区分布来看,地下水对地震作用下顺层岩质边坡的稳定不利。     

引子渡水电站厂房设计

引子渡水电站为引水式地面厂房,厂区布置紧凑,无施工干扰。由于施工工期紧,设计上采用轻型屋面网架结构、钢结构吊车梁等优化设计,施工采用滑模施工技术代替传统混凝土浇筑方法,对缩短工期起到了有效作用,解决了目前在建工程工期短的一些问题。     

基于ETM的水电站厂房抗震分析

耐震时程法是一种动力弹塑性抗震分析方法,该方法的关键在于耐震加速度时程曲线的合成。基于我国水工抗震设计规范的标准设计反应谱人工合成4条耐震加速度时程曲线,并以某实际工程的水电站厂房为例,分别对其进行7条天然地震动下的增量动力分析和4条耐震时程曲线输入下的非线性分析,对比研究了水电站厂房在不同地震强度下的最大层间位移角、上下游墙顶点最大相对位移,并对水电站厂房在设计地震作用下的典型节点的相对地面峰值位移与峰值加速度进行了对比。结果表明:耐震时程方法可有效地预测水电站厂房在不同等级地震作用下的地震响应,其结果处于增量动力分析结果的包络值之内,且在设计地震作用下,耐震时程方法在一定的容许范围之内可有效地对厂房结构作出地震响应评价,较增量动力分析,耐震时程方法避免了多次的调幅计算,大大提高了计算效率。     

水电站机组支承体系与厂房耦合振动分析

为了研究水电站厂房振动过程中电站机组轴系及其支承体系的耦联作用,分别对不考虑机组支承体系的厂房结构(方案A)、简化机组支承体系的厂房结构(方案B)、有完整机组轴系及其支承体系的厂房结构(方案C)三种方案进行动力分析,计算厂房结构的自振特性和在机组径向荷载作用下的动力响应。结果表明,三种方案下厂房整体自振频率及振型表现基本一致,机组轴系及其支承体系对厂房整体结构自振特性无明显影响,但是对厂房局部振动尤其是与机组支承体系相连接的局部结构自振频率与振型会产生一定影响。在计算机组径向荷载作用下的厂房动力反应时,方案A典型部位位移最小,方案C较大,方案B最大,说明在计算机组荷载作用下的厂房动力响应时需要考虑机组轴系及其支承体系的作用。考虑到建立完整机组支承体系过程较为复杂,建议在计算过程中采用简化的机组支承体系进行厂房结构动力分析。     

河床式水电站厂房结构流固耦合振动特性研究

鉴于厂房结构在地震作用下可能出现的严重后果,地震时动水压力对厂房结构的振动特性的影响就成为厂房结构设计的一个重要控制因素。结合某河床式水电站厂房实际工程,以有限元软件ANSYS为平台,建立三维有限元模型,分析地震动水压力对其振动特性的影响。分析结果表明:地震动水压力作用增加了坝面附加质量,从而降低了厂房的自振频率,并且对振型产生了一定的影响,尤其是进水口闸墩、尾水管闸墩等局部振型变化,因此对其作用下的厂房自振频率进行分析显得极为必要;随着上游水位的降低,厂房整体质量减小了,地震动水压力作用下的厂房自振频率随之增大,不同水位下厂房振型明显有所改变。     

水电站厂房屋顶结构型式研

用Ansys软件对地处伊朗的某引水式半地面水电站厂房屋顶结构进行数值模拟分析。通过对厂房屋顶预应力梁或网架结构型式进行静动力计算分析比较,优选厂房屋顶结构型式,为本工程厂房屋顶设计提供科学依据。