蒲石河抽水蓄能电站机墩结构刚度分析

机墩结构是水轮发电机组的主要支承构件,其刚度对于机组的运行稳定性有重要的控制作用。以蒲石河抽水蓄能电站地下厂房为计算实例,建立包括机墩结构的厂房整体三维有限元模型,对机墩结构的静力刚度和动力刚度进行了复核。复核结果表明,机墩的水平静力刚度和动力刚度均满足设计要求。计算结果还表明,随着机组荷载频率的变化,机墩的动力刚度,动力刚度和静力刚度的大小关系,最大动位移(或最小动力刚度)出现的荷载组合均出现了变化,说明机墩的动力刚度与荷载频率密切相关,因此机墩动力刚度是十分必要的。     

水电站厂房机墩结构加载方式探讨及刚度分析

水电站厂房机墩组合结构是机组的主要支承体系,其刚度和强度对机组的稳定性至关重要.采用有限元法探讨了机墩结构机械动荷载施加方式,并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,动荷载的施加方式对结构响应影响较大,动态刚度与荷载频率存在密切相关性,动态计算的结果更为可靠.     

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。     

机墩厚度和开孔率对水电站厂房结构振动特性影响分析研究

本文针对机墩厚度和开孔率对水电站厂房结构振动特性影响的问题,以某大型水电站厂房2号机组段为计算对象,以机墩厚度和主要廊道开孔尺寸为变量拟定不同机墩结构,进行厂房结构自振特性和正常运行工况机组振动荷载作用下谐响应分析.计算结果表明,机墩厚度和开孔率对厂房整体结构及楼板结构的自振频率和振型影响较小,机墩厚度的增大可以提高厂...     

水电站地下厂房机墩结构动力特性分析中几点问题探讨

为了研究《水电站厂房设计规范》中圆筒式机墩动力计算的简化算法对机墩动力特性的影响,本文结合某大型水电站地下厂房,从空间特性、模型范围、荷载加载方式方面探讨其对机墩动力特性的影响。计算结果表明:结构空间特性对机墩动力特性的影响很大;局部结构对机墩动力特性有影响,不同围岩范围下机墩水平向振幅基本为恒值,垂直振幅有变化,当围岩范围取至9倍时,垂直振幅计算结果更准确;径向动荷载不同加载方式对机墩水平向振幅影响较大。     

机组水平动荷载对机墩振动反应的影响

水电站发电机组运行时将产生激振力,机墩作为发电机组主要支撑部位,其发生的振动现象较厂房结构其他部位明显。通过建立某水电站地下厂房三维有限元模型,采用谐响应法进行动力计算,研究实际工程中在不同机组水平动荷载施加方式下机墩各典型部位振动反应的分布规律。分析结果表明,机组水平动荷载的施加方式对机墩部位的振动影响很大,应根据机组动荷载的实际特性选取合适的施加方式才能充分考虑机组振动时产生的不利影响。     

某水电站厂房机墩的结构设计

某水电站厂房为地面式,厂房及建筑物的级别为Ⅱ级,抗震设防裂度为8度。在厂房设计中,机墩结构设计尤为重要,它是水轮发电机的支承结构,承复着巨大的静荷载和动荷载。文中分别用结构力学方法和三维整体有限元结构方法对机墩的结构进行了分析,对机墩应力、整体共振、动力系数验算,振幅计算均以规范要求做了比较。认为设计机墩结构强度满足要求。     

龙头石水电站厂房振动分析

通过建立龙头石水电站厂房三维有限元动力分析模型，研究了厂房固有振动特性并进行了共振复核，同时研究了机墩在各种动荷载作用下的振幅和应力。利用动力法计算厂房在水力激励荷载作用下的振动反应，并根据国内外有关振动规程，对振动加以评价。研究结果表明，厂房上部框架结构自振频率与机组转频相差不大，可能发生共振，根据计算结果提出了修改设计的建议。厂房整体结构刚度较大，振动反应基本在允许范围内，可以满足设计要求；共振区振动反应较为突出，应重点关注。振动应力较小，不应成为控制参量。     

杨房沟水电站地下厂房风罩及机墩混凝土结构动静力受力特性分析

采用ANSYS大型通用软件对杨房沟水电站地下厂房结构进行三维有限元分析,通过整体模拟典型机组段混凝土结构,进行多种组合工况下静力及动力计算,分析厂房风罩及机墩的受力特性,验证其结构设计的合理性,供同类型地下厂房结构计算参考.     

白鹤滩地下厂房结构动力特性及抗震分析

白鹤滩水电站地下厂房结构刚度相对较小,且工程场址所在区域隶属于地震活动强烈的川、滇地震带,结构的振动特性及抗震计算是设计中的关键问题。利用有限元法建立三维数值模型,对厂房固有自由振动特性、共振复核,机墩、楼板等结构在机组振动荷载作用下的响应及地震作用下的结构响应进行了计算研究。结果表明:厂房结构基频与机组额定转频及飞逸转频的错开度均大于20%,在现有振源激励下不会发生显著共振;在机组振动荷载作用下,楼板的各向加速度均小于规范限值0. 315 m/s~2,人体感觉不到不舒适;楼板和风罩等是抗震设计的重点,正常运行情况的静力荷载对结构的受力起控制作用,地震作用对白鹤滩地下厂房结构不会带来严重危害。     

静力荷载下某水电站厂房沉降及地基承载力分析

结合某水电站实际工程,对大型水电站厂房与基础结构的振动问题进行了计算研究。利用ANSYS软件对电站厂房与基础进行了三维有限元研究计算,并对厂房和基础进行抗震分析,通过计算分析确定厂房建筑物与基础在校核、设计、地震、甩负荷等各种工况荷载及机组的水流波动荷载和机组低频振动荷载等动荷载作用下的应力变化和基础变形特性,结果表明:构在静力荷载作用下,由于上游侧挡水部分的重量较大,厂房除发生较大的垂向沉降外,结构整体也出现向上游方向稍微偏移的倾斜变形。所有静力荷载工况中,完建工况的地基竖向沉降最大。     

某水电站内源振动引起厂房结构振动反应分析

水电站机组运行时产生的各种激振力诱发的振动能量很大,将会直接影响作为机组支撑体系的厂房结构,严重时会直接威胁到厂房结构安全。为此,基于线弹性动力有限元计算理论,利用有限元计算软件ANSYS建立某水电站地下厂房三维有限元模型,对其进行了动力计算,主要研究了内源振动对厂房结构的影响。研究结果表明,机组振动荷载对楼板、风罩机墩等部位作用较明显,该厂房整体结构能够满足水电站安全运行的要求。     

水电站地下厂房结构振动荷载反馈研究

结合某大型水电站地下厂房,首先采用三维有限元方法分析了其自振特性,并对其进行了共振校核。其次基于该电站的实测振动数据,分析了机组与厂房结构响应的关系。在此基础上,采用结构动力谐响应计算,对该电站厂房机墩上的垂向动荷载进行了反馈分析,并分析了厂房结构的振动响应。计算结果可为同类型厂房结构设计提供参考。     

水电站地下厂房机墩温度荷载对风罩内力的影响分析

水电站地下厂房温度荷载是决定机墩风罩的内力的主要荷载之一,而机墩内外温差影响风罩的计算结果。为研究机墩温度荷载对风罩内力的影响,本文基于ANSYS软件建立水电站厂房机组段模型,分析不同计算方案下风罩结构的受力情况。结果表明,在考虑机墩温度荷载的作用下,风罩的最大应力和内力增大,从而增大风罩配筋面积。     

关于水电站立式机组机墩动力计算方法的探讨

水电站立式机组机墩设计的一个重要环节,是在各种受力情况下对机墩结构正确地进行静力和动力分析。目前,静力分析已有比较成熟的方法,而动力分析特别是机墩垂直自振频率的计算尚无成熟的方法,为此,在设计中各家常采用不同的计算分析方法,其中使用较多的是工程频率公式,但计算结果往往不能满足不发生共振的要求,而实际上又能安全运行。鉴于上述情况,本文提出一种计算方法,与读者共同探讨。     

墙-厚板式机墩三维有限元动力初析

大型水电站厂房的机墩结构要承受巨大的动力荷载,通常采用圆筒式机墩,非圆筒型机墩在国内尚无应用.本文结合工程实例,提出了利用三维有限元动力分析方法对非圆筒型的墙-厚板式大型机墩结构的整体刚度、固有频率、动力响应等方面进行计算分析的思路和方法,并获得了初步的分析结果,同时对改善结构抗振性能提出了设想.     

水轮发电机组支承结构对机组轴系动力特性影响研究

本文采用Ansys分析软件中的APDL编程语言分析机组轴系统的动力特性。研究不同支承结构对水轮发电机组动力特性的影响。机组的支承结构——导轴承的动力特性随着大轴摆度和载荷作用方向而变化，且导轴承中油膜具有仅承受压力不承受拉力的特性，本文不仅考虑到导轴承动力特性的这种非线性特性，还考虑了机墩、厂房的柔性，建立了机组与机墩、厂房的耦联振动模型，研究机组与厂房耦合系统的动力学问题，揭示耦联振动的机理，分析水轮发电机组的动力特性及导轴承非线性特性、机墩、厂房的柔性对其的影响。通过三种机组支承结构模型的前四个机组动荷载旋转周期的瞬态分析结果，分析机组轴系统的动力响应，可知，采用耦联振动模型更加符合实际工程情况。     

水电站地下厂房楼板结构设计对振动特性的影响规律

以某大型水电站为工程实例,为研究板梁结构、等方量厚板结构和等静力刚度厚板结构三种形 式楼板结构振动特性的差异,建立地下厂房三维有限元模型进行不同楼板结构动力特性的对比分析。 结果表明:在机组动荷载作用下,不同形式楼板结构的动力响应差别并不明显;在脉动水压力作用下,当 荷载频率接近楼板低阶自振频率时,板梁结构振幅较小,有一定优越性,但从总体上评价,特别是在高频 区域,厚板结构的振幅更小,抗振性能更好。     

水电站地面厂房上部结构抗振分析

针对水电站地面厂房上部结构刚度相对较低这一问题,以龙头石水电站地面厂房为例,利用有限元法建立厂房结构的数值模型,进行各种方案下厂房特性的对比分析。对厂房结构进行了静力作用计算,从静力角度分析了其上部结构的刚度特性,进而分析了上部结构的自振特性、机组振动荷载作用以及地震反应谱下的动力特性,从动力角度分析了厂房的抗振特性,从而选择合理的厂房上部结构形式。分析可知,上部结构增加剪力墙或实体墙后,厂房的抗振性能可得到有效提高。由综合振动分析结果可知,厂房采用立柱加剪力墙结构时,对抗振更为有利。     

水轮发电机组支承结构对机组轴系动力特性的影响

导轴承作为水轮发电机组的支承结构,其动力特性随着机组大轴的摆度和机械动载荷作用方向而发生非线性变化。本文在考虑了刚性导轴承非线性动力特性的基础上,还考虑了厂房机墩的柔性,建立了机组与厂房机墩的耦联振动模型,利用Ansys软件分析了导轴承动力特性的非线性及厂房机墩的柔性对水轮发电机组动力特性的影响。通过对3种不同机组支承结构模型的瞬态分析以及机组轴系统的动力响应比较,论证了采用耦联振动模型更加符合实际工程情况。