里底水电站蜗壳二期混凝土开浇

正5月11日,1号机蜗壳第(3)、(9)节底部验仓通过,标志着里底水电站蜗壳二期混凝土正式开始浇筑。里底水电站为河床式厂房,共安装3台机组单机容量140MW水轮发电机组,蜗壳采用钢衬混凝土蜗壳,断面形式为梯形,由进口非蜗形部分和19节蜗形部分组成,蜗壳钢衬采用18mm厚Q235B钢板拼焊形成。单台机组混凝土方量约为9926.56m3,为保证桥机投     

大型水电站半垫层蜗壳非线性联合承载力分析

为研究钢衬-混凝土摩擦及其之间的粘性滑移等因素对水电站半垫层蜗壳结构承载能力的影响,以某水电站蜗壳结构为工程背景,在理论分析的基础上,建立了考虑钢衬与外围混凝土摩擦接触、钢筋与混凝土粘结滑移的非线性数值模型,探讨了半垫层蜗壳非线性联合承载力特性。研究结果表明,在静水压力等荷载作用下,外围混凝土虽在薄弱区域出现局部损伤带,但损伤区域的损伤值较小,混凝土裂缝开展宽度也小于规范规定。此外,钢衬及钢筋应力水平远低于其屈服强度,可以保证蜗壳结构有足够的安全储备,不会因为强度不足而引起结构的破坏。整体而言,研究对象的应力及超载能力均满足要求,设计安全储备较高。     

直埋式蜗壳结构动力响应特性真机测试分析研究

水电站直埋式蜗壳的钢衬和外围混凝土完全联合承载,蜗壳内部的静动态内水压力很大的比例可以外传至外围混凝土结构,从而引起蜗壳结构较大的振动反应。采用数学统计和Welch法的功率谱估计分析方法,针对机组升负荷运行时蜗壳振动测试信号进行分析处理。结果表明,在升负荷运行时,尾水管脉动压力为主要水力振源;蜗壳内部脉动压力、蜗壳外围加速度与尾水管脉动压力变化趋势基本相同;同时揭示了直埋式蜗壳脉动压力振动能量的衰减、传递规律。可为直埋式蜗壳的机组与厂房的振动评估及动力反馈分析提供可靠的依据。     

三峡水电站直埋式蜗壳结构的非线性分析

本文结合三峡水电站,采用三维非线性有限元法对右岸某机组段直埋式蜗壳结构的受力和变形特性进行分析。数值计算模型考虑了钢衬和外围混凝土之间的摩擦接触、混凝土材料的拉伸软化和损伤特性,对外围混凝土的损伤指标及分布、各钢部件应力、结构位移等进行了分析研究,并在蜗壳外围混凝土发生损伤的情况下对座环柔度进行了复核。结果表明,在内水压力等设计荷载作用下,直埋式蜗壳的钢材强度完全能够得到保证;混凝土的损伤密集区出现在上下环板附近,且损伤指标较大;在蜗壳腰部、顶部混凝土损伤程度较小;考虑蜗壳外围混凝土含有损伤情况下的座环柔度值远大于按线弹性理论得到的结果。     

里底水电站蜗壳外包混凝土施工技术

里底水电站蜗壳为梯形断面,设计为18mm厚钢板全断面衬砌,蜗壳周边一期混凝土施工后进行蜗壳钢衬安装,然后进行蜗壳外包二期混凝施工。根据设计规范及以往工程经验,金属蜗壳一般为圆形断面,梯形断面金属蜗壳较为罕见。和圆形断面金属蜗壳的混凝土施工相比较,梯形断面金属蜗壳的施工盲区大,蜗壳钢衬筋板间空隙不易填满,浇筑过程中蜗壳变形控制难度大。针对蜗壳部位结构特点,里底水电站通过优化混凝土施工分层、混凝土配比及混凝土浇筑工艺,最大限度保证蜗壳混凝土施工质量,为梯形断面蜗壳混凝土施工积累了宝贵的经验。     

长潭河电站混凝土蜗壳施工技术总结

从经济角度出发,水电站采用混凝土蜗壳替代钢衬蜗壳,可以大量节约钢衬及安装费用;从结构和使用角度出发,也完全可以满足设计要求。蜗壳结构复杂,混凝土浇筑施工工艺要求高。在长潭河水电站混凝土蜗壳浇筑中, 将蜗壳混凝土分为蜗壳底板混凝土、座环支墩混凝土、蜗壳侧墙混凝土、转轮室三期混凝土、蜗壳上锥体及顶板混凝土, 针对不同部位的混凝土,分别采用了不同的混凝土浇筑方法施工。 对长潭河水电站混凝土蜗壳浇筑的施工工艺、施工方法、施工质量控制要点、施工效果进行了介绍。混凝土蜗壳施工完成后,经检查,蜗壳形体结构和混凝土内部质量均满足设计要求,实际运行情况良好。     

万家寨水电站蜗壳组合结构有限元分析

万家寨水利枢纽工程电站采用全埋式金属蜗壳，按“蜗壳内水压力—钢衬—垫层—外围混凝土—结构上部荷载及自重”联合作用的力学模型， 用ＳＡＰ有限元结构分析程序， 对蜗壳组合结构进行三维有限元分析， 研究结构整体的应力分布及蜗壳垫层包角的合理范围。     

大型水电站厂房弹性垫层蜗壳结构研究

钢蜗壳与外围混凝土之间设置弹性垫层是我国大型水电站厂房常采用的一种结构型式,鉴于弹性垫层的最优摩擦系数以及内水压力向外围混凝土传递机理的不确定性,应用ANSYS有限元程序对某大型水电站垫层蜗壳进行钢衬-钢筋混凝土结构三维非线性有限元仿真研究,考虑钢蜗壳与外围混凝土之间的滑移接触特性,研究钢蜗壳与混凝土之间合理的摩擦系数...     

巨型水轮机蜗壳垫层埋设方式和监测设计研究

溪洛渡水电站单机容量770 MW,最大水头226 m,蜗壳尺寸大、承受的内水压力高。为设计蜗壳合理的垫层方案,从改善蜗壳结构的受力状况出发,通过建立蜗壳三维有限元模型,进行线弹性计算和非线性有限元计算,对垫层厚度、包角和平面铺设范围以及蜗壳应力、钢筋应力、混凝土裂缝开展与宽度等物理力学指标进行分析,从而确定合理的垫层方案。在结构计算结果的基础上进行蜗壳安全监测设计。针对蜗壳不同结构形状、不同垫层方案选择监测断面;选用多种监测仪器对钢衬及外围混凝土应力、应变进行全面监测,以分析机组运行性态和评价机组运行安全情况。     

结构非线性特性对金属蜗壳结构应力影响分析

应用ABAQUS有限元软件,结合实际工程,对不同埋设方式蜗壳进行了三维非线性有限元计算,分析了各种结构的非线性特性对蜗壳结构受力状态的影响。结果表明,垫层蜗壳结构中,接触非线性特性考虑与否对数值分析结果影响较大,而是否考虑混凝土的开裂非线性则影响较小;直埋蜗壳结构中,混凝土采用弹塑性模型时,钢衬应力水平相比采用线弹性模型可提高50%以上,混凝土结构开裂非线性对数值分析结果影响明显,而是否考虑钢衬与混凝土间接触非线性特性,则对数值分析结果影响较小。明确各种结构非线性特性对数值计算结果的影响程度,能便于工程设计人员更为有效地利用数值分析手段进行蜗壳结构设计。     

三峡电站直埋式蜗壳结构试验模型的非线性有限元分析

 三峡水电站蜗壳为钢衬钢筋混凝土结构,钢蜗壳直径大,内水压力高,外围混凝土相对较薄,为研究三峡电站采用直埋式蜗壳的可行性,开展 了结构模型试验和非线性计算分析工作。采用三维非线性有限元法对三峡水电站直埋式蜗壳 结构试验模型进行混凝土开裂计算,计算中混凝土裂缝模型采用分布裂缝模型,并考虑混凝 土的拉伸软化,钢筋采用分离式模型并用埋入方法将其嵌入混凝土单元。并对裂缝分布、钢筋应力、结构位移等计算与试验成果进行了对比分析,结果表明计算结果与模型试验结果基 本一致。为模型试验提供了依据及指导,并验证了非线性计算方法的合理性。     

内水压力重复加载作用下蜗壳外围钢筋混凝土的损伤分析

本文分析了三峡电站某直埋式蜗壳结构在内水压力重复加载下的混凝土损伤演变规律和钢蜗壳以及钢筋的受力特性,分析中考虑了钢蜗壳与外围混凝土间的摩擦接触特性,采用弹塑性损伤模型来描述混凝土的受拉损伤特性。研究表明,在历经内水压力的多次加、卸载循环后,蜗壳外围混凝土的损伤程度及范围虽有一定的增加并导致混凝土强度和刚度的相应退化和降低,但经一定的循环次数后,钢衬和钢筋的应力以及混凝土的损伤分布范围和程度将保持稳定状态。蜗壳外围混凝土出现稳定的损伤后,钢衬和钢筋承担的内水压力比例将比线弹性分析结果增大,从而能进一步发挥钢结构的承载作用。     

轴流转桨式水轮机装置甩负荷过渡过程的合理控制方式

本文提出了轴流转桨式水轮机装置甩负荷过渡过程的一种合理控制理论与方式,经装有轴流转桨式水轮机的水电站现场试验证实,采用这一控制方式可以显著改善轴流转桨式水轮机装置甩负荷过渡过程的动态品质;大幅度降低水轮机蜗壳水压上升值与机组转数上升值;从而给水电建设带来重大的经济效益。     

轴流转桨式水轮机水力过渡过程计算研究

介绍轴流转桨式水轮机水力过渡过程计算的特点和方法,指出采用轴流式机组的水电站在过渡过程计算中应当注意的问题,并对蜗壳当量管的简化计算方法以及轴流转桨式水轮机过渡过程中力矩特性、流量特性、水推力特性的模拟方法进行了讨论。通过工程实例计算,得到了轴流式机组丢弃不同负荷时的机组频率、蜗壳和尾水管压力以及轴向水推力的变化过程,计算成果与工程实测成果具有很好的一致性。     

藏木水电站蜗壳垫层式与直埋式受力特征比较分析

本文以藏木水电站的蜗壳结构为研究对象,取蜗壳进口段包含一个完整固定导叶在内的扇形区域作为基本有限元模型,考虑钢衬和混凝土间的滑动摩擦接触性质,从应力特性及混凝土承载比两方面对垫层蜗壳和直埋式蜗壳两种蜗壳型式进行了对比研究,以期为蜗壳埋设方式的合理选择和优化设计提供参考。     

大型机组直埋式蜗壳结构不同限裂措施的三维非线性分析

 三峡工程右岸电站15＃机组蜗壳采用直接埋入混凝土的方式，采取合理的配筋和有效的结构措施以保证结构安全是研究的重点。通过对采用不同配筋方案及结构措施后的蜗壳及其外围混凝土结构进行三维非线性有限元分析，研究混凝土裂缝分布、钢衬钢筋应力、结构位移等，比较采取不同结构措施所产生的效果。计算结果表明，仅靠增加配筋量不能防止住结构产生贯穿性裂缝和有效降低结构的不均匀上抬位移,延长垫层敷设范围和局部提高混凝土标号对减少混凝土开裂区域、减小裂缝开度、降低定子和下机架基础板的不均匀上抬位移等有明显作用，且局部提高混凝土标号比增加一层钢筋的效果好。     

糯扎渡水电站大型蜗壳结构模型试验

结合糯扎渡水电站大型蜗壳结构的设计研究,开展了几何比尺为1∶10仿真材料模型试验。试验结果表明,在最大设计内水压力2.80MPa下,混凝土裂缝最大宽度小于规范规定的限值,蜗壳钢衬及外围钢筋混凝土均满足强度要求;在4.20MPa内水压力下,蜗壳钢衬和钢筋的应力也未超过材料的屈服强度,结构保持较好的整体性,具有较高的超载能力;蜗壳顶板混凝土较薄,特别是进口段与机墩的交角处开裂相对较重,属于结构薄弱部位,应采取一定的局部加强措施。更多还原     

基于根轨迹分析方法的轴流转桨式水电机组调节系统稳定性分析

某轴流转桨式机组水电站通过提高下游水位来增加其所在河流的通航能力。为适应新的尾水位高度，该电站对其轴流转桨式水轮机进行了改造。本文研究了改造前后该轴流转桨式水电机组调节系统的稳定性问题，通过建立单机单管轴流转桨式水电机组调节系统的数学模型，基于根轨迹分析法研究了改造前后系统参数变化时的响应特征，得出系统的变化规律和特征，以确定系统的稳定运行参数范围。此外，本文还考虑了系统随动参数变化对机组稳定性的影响。该研究为该轴流转桨式水电机组调速系统的正常运行提供了理论指导。     

大型水电站蜗壳及厂房结构动力分析问题探讨

介绍我国大型水电站蜗壳与厂房结构的动力分析研究现状,以及蜗壳与厂房结构和机组运行稳定性之间的关系,并就影响动力反应特性的几个因素,如垫层材料的非线性、蜗壳钢衬和外围混凝土间的非均匀接触、外围混凝土的已有损伤和开裂、流道内巨大水体的存在等进行论述,指出在内源荷载作用下地下厂房及蜗壳结构动力分析数值模型构建中所存在的问题。最后,结合汶川地震中地下厂房的震害,详细论证了进行地下蜗壳及厂房抗震研究的必要性和紧迫性。     

协联曲线优化对轴流转桨式水轮发电机组发电效率的影响

一系列的试验研究表明:轴流转桨式水轮发电机组的协联曲线对机组安全、经济运行和调节过程具有重大的影响。通过协联曲线的优化,能够改善轴流转桨式水轮发电机组的稳定性,明显提高水轮发电机组的发电效率。火谷水电站轴流转桨式水轮发电机组的协联曲线优化试验验证了以上结论,同时亦为改善该类型水轮发电机组运行的稳定性及提高发电效率的方法提供了依据。