陆上风电机组刚性承台桩基础基桩变刚度设计技术

针对刚性基础下"全部或部分基桩竖向刚度各不相同""同一根基桩竖向抗拔刚度与抗压刚度不相同"时桩顶竖向力计算问题,通过分析,给出完整的桩顶竖向力计算公式和相应的"基桩竖向刚度迭代算法",以求解基桩顶部竖向力;在此基础上,针对诸如承受风荷载等需要考虑水平荷载作用方向问题的桩基础,给出桩顶竖向力随水平荷载作用方向变化而变化的自动算法,并编制了相应的计算程序,建立刚性承台桩基础基桩变刚度设计技术.实际工程中,当刚性基础下基桩竖向刚度存在差异分布时,在不同方向水平荷载作用下,桩顶竖向力控制值的计算相当复杂;所编制的计算程序可以较好地解决这个问题,为工程设计提供了一种准确、高效的分析工具.     

火力发电工程桩基础方案的优化

针对火力发电工程中桩基础的工程费用居高不下 ,存在长桩深土层段施工困难、质量不易保证的问题 ,叙述了桩基础施工总体方案和基桩方案的优化 ,认为在考虑联合桩基础承台对差异沉降的调节作用情况下 ,充分利用浅层土地基承载力 ,可有效降低基桩施工难度和工程造价     

火力发电厂工程桩基础方案优化探讨

火力发电厂工程桩基础习惯选择可用最深硬土层作为桩端持力层,工程实测表明桩基础绝对沉降量基本为桩身压缩变形,小于常规天然地基浅基础沉降量,且远小于规范要求。另外,工程中普遍存在长桩深土层段施工困难、质量不易保证的问题。考虑联合桩基础承台对差异沉降的调节作用,充分利用浅层土地基承载力,依据沉降计算优选桩端持力层,优化桩基础方案,可有效减小基桩施工难度,降低工程造价。     

群桩各塔位间局部冲刷相互影响研究

国内外关于单塔(墩)桩基础局部冲刷深度计算的成果较多,有比较成熟的经验、半经验计算公式,部分计算公式已列入规范,如《公路工程水文勘测设计规范》、《铁路工程水文勘测设计规范》等,这些公式大多应用在大桥桥墩冲刷深度设计中。对于多塔(墩)桩基础冲刷,冲刷深度由于受水流条件、泥沙特性、群桩组合方式、承台形式等众多因素影响,情况更加复杂,国内外研究成果不多,尚缺少能够有效计算实际工程冲刷深度的公式,加上送电塔群桩基础与桥墩群桩基础在形状、承台组成等方面存在差别。以山东黄河下游入海口河段跨河线路为例,介绍塔群桩基础最大冲刷深度和冲刷范围进行研究,为送电塔工程设计和施工提供科学依据。     

可调整基桩刚度的桩筏基础分析

某厂锅炉桩筏基础的工后检测表明,群桩基础由嵌岩桩和非嵌岩桩组成,两者存在较大的刚度差异。计算分析表明,部分嵌岩桩的桩顶荷载超过其本身的承载力。因此,通过在桩顶设置砂垫层降低该部分嵌岩桩的刚度,同时在处理桩周围进行补桩,从而达到降低基桩刚度和减小差异沉降的目的。本文提出了考虑砂垫层存在条件下,基桩刚度和桩筏基础的近似计算方法,并对该厂锅炉桩筏基础进行了实例分析,可为类似工程的设计和处理提供有益的参考。     

预应力管桩承载力分析

本文根据预应力管桩的工程实例 ,通过对单桩竖向静载试验和基桩高应变动力测试结果的分析 ,结合预应力管桩单桩承载力经验公式的计算 ,指出在桩端持力层起伏变化较大的情况下 ,对于摩擦端承桩而言 ,桩端进入持力层的深度将直接影响单桩的极限承载力。     

竖向地震作用下框架结构竖向刚度矩阵的计算

计算了平面率并联多质点系结构在竖向地震作用下的竖向刚度矩阵。从平面率并联多质点系结构的总刚度矩阵中，采用静力凝聚法，消去竖向力和竖向位移与其它广义力和广义位移之间的耦联关系，得出框架结构在竖向地震作用下考虑水平梁和节点转角影响的竖向刚度矩阵。     

输电杆塔直群锚结合承台锚杆基础抗拔承载机理研究

基于单锚式与承台式群锚基础的各自优势,提出一种将两者结合的承台锚杆基础,研究其抗拔承载机理.采用有限元数值模拟方法分析该基础型式在三类不同等级岩体中的上拔加载力学响应.结果表明:岩体—承台界面特性对单锚和直锚的荷载分配起控制性作用;只有当岩体—承台界面特性较差时(界面强度与刚度较低),承台与岩体之间才能发生较大相对位移,进而调动单锚承受更大轴力;直群锚结合承台锚杆基础的设计可首先基于现行规程计算承台底面处单锚、直锚轴力,再乘以轴力系数以考虑单锚与直锚受力机理的差异以及岩体—承台相互作用这一有利因素.     

九江电厂三期工程试桩动力特性试验研究

以九江电厂三期试柱为例，较深入的研究了基桩抗压刚度Kpz、抗剪刚度Kpx、水平回转向阻尼比、竖向共振频率、水平自振频率等动力特性的测试方法、技术与成果应用。     

混凝土灌注桩设计和试验对比分析

以单机容量为3 MW的风电场为例,介绍了项目拟建场区的土层分布情况,通过风电行业专业软件计算,每座风机基础需要布桩24根,基桩最大轴向压力为2 390.9kN,基桩最大沉降量为21.6mm,并进行试桩试验,试验采用4锚1方式。试验结果:单桩竖向承载力特征值为2 700kN,比计算值增加400kN;竖向荷载作用下,沉降量为13.61mm,比计算值减少8mm。     

可倾瓦轴承全尺寸试验及润滑与振动性能研究

针对某在役百万千瓦级核能发电机用可倾瓦轴承瓦温过高的问题,给出了优化的轴承结构参数,并对两个不同参数的全尺寸三瓦可倾瓦轴承在动平衡试验机上同时进行了瓦块温度、油膜厚度、瓦块摆角等润滑性能及轴系振动性能试验,提出了基于瓦块自适应摆动特性的油膜厚度测试方法和瓦块摆角识别方法。结果表明:1号轴承相比2号轴承具有更好的润滑性能;利用瓦块随转子自适应摆动特性识别的油膜厚度相比理论结果具有较高的识别精度,同时依据试验膜厚信息识别的瓦块摆角相比理论结果具有较好的一致性;在振动性能方面,依据转子振动数据识别了转子的一阶临界转速及临界时轴承的综合刚度k_X、k_Y,其与理论综合刚度keq相比平均误差约50%。     

600MW超临界空冷机组基础及轴承座刚度研究

介绍了600MW超临界空冷机组的基础与轴承座刚度特性的有限元分析方法和测试方法,给出了三缸四排汽式600MW超临界空冷机组基础与轴承座的静刚度三维有限元计算结果,以及对一台同等级超临界机组现场实测研究所获得的机组基础横梁动刚度和设备安装固定后基础梁与轴承座综合动刚度数据,并在实测轴承座综合刚度及某公司采用的轴承支撑刚度条件下对轴系临界转速进行了计算和对比分析。通过对该型机组基础及轴承座刚度特性的研究,得到了600MW超临界空冷机组各轴承座综合刚度数据,以期指导同类机型或同等级机组的轴系动力特性设计。     

用锤击法实测汽轮发电机轴承座的支承动刚度

叙述了用锤击法实测和分析汽轮发电机轴承座支承动刚度的原理和方法。介绍了一台３００ＭＷ汽轮发电机轴承座支承动刚度的实测结果和所进行的分析，用实测到的支承动刚度数据来计算汽轮发电机转子的临界转速，所得计算值与实测值很吻合。     

永磁式磁轴承的电磁力及刚度的工程化算法

在综述当前磁轴承刚度计算方法的基础上，提出了一种适合本研究对象的刚度的工程计算方法，即通过对磁轴承的磁路分割，求出极间气隙磁导，从而推出一种计算径向不平衡刚度和轴向恢复刚度的比较简便的工程化计算方法。     

汽轮发电机组弹性和固定基础的动刚度探讨

基础动刚度主要与基础的固有频率有关。在频率15~70Hz内,固定基础和弹性基础都存在多个固有频率。对引进西屋型机组的基础进行有限元计算,结果表明:在接近或远离固有频率时,各种基础动刚度的最大值相差不多,最小值也差不多。因此,弹性基础与固定基础的动刚度处于同一数量级;有限元计算结果还表明,在扰力作用点,座缸式轴承座处基础的水平动刚度大于垂直动刚度。     

L1正则化和BiGRU模型的轴承状态预测研究

针对轴承健康状态无法直观监测以及预测问题,设计了一种L1正则化的双向门控循环单元模型和Bray-Curtis距离共同构建的健康指标,该指标能够直观表示轴承的健康状态。首先运用L1正则化对现阶段轴承振动数据提取有效特征作为退化特征,振动数据第一个时间窗的特征作为健康特征,然后计算轴承退化特征和健康特征之间的Bray-Curtis距离,构建轴承的HI。通过云监控平台实时监测轴承的健康状态并采用BiGRU模型预测未来的健康状态,一旦轴承的HI超过变化率阈值,平台即刻报警,实现了轴承的健康状态预测。将本模型与双向长短期记忆网络以及双向长短期记忆网络 注意力机制模型作比较,结果表明本模型的准确度为97.52%,远高于另外两种模型,且模型更加轻量化,体现出本方法的实用性。     

考虑电磁刚度的水电机组转子轴承系统弯扭耦合振动研究

从水轮发电机转子的气隙磁场能表达式出发,推导发电机转子的弯曲及扭转电磁刚度表达式。建立了考虑弯曲和扭转电磁刚度的水电机组转子轴承系统的弯扭耦合振动模型。研究了弯曲和扭转电磁刚度在不同导轴承刚度支承情况下对转子轴承系统弯扭耦合振动的参与耦合作用,探讨了导轴承刚度和集中阻尼对系统弯扭耦合振动特性的影响。结果表明,两种电磁刚度对弯振及扭振幅值的影响存在相互激发放大作用,轴承刚度及集中阻尼虽然对弯振及扭振的影响规律略有不同,但均是不可忽视的因素。     

圆盘式Halbach结构永磁轴承解析模型

提出了一种圆盘式Halbach阵列结构轴向永磁轴承,该结构能大幅度减少永磁轴承的轴向尺寸。首先基于两个不同截面长方体永磁体的磁力解析模型,根据刚度定义由该磁力解析模型推导出其刚度解析模型。根据叠加原理得到圆盘式Halbach阵列轴向永磁轴承的磁力刚度解析模型,分析了磁力刚度与永磁轴承结构参数的关系。ANSYS的仿真结果表明该磁力解析模型准确度较高,刚度解析模型能够解决ANSYS仿真精度不够无法得到可靠的刚度值问题。     

基于磁路分析的轴向混合磁轴承径向承载力解析计算

研究轴向混合磁轴承实现五自由度悬浮时,需要计算径向承载力与磁轴承结构参数以及永磁体参数之间的关系。为了解决轴向混合磁轴承缺乏径向承载力解析数学模型的问题,该文在分析轴向混合磁轴承磁路以及各部分磁导的基础上,结合稀土永磁体的工作特性,用虚位移法得出了轴向混合磁轴承的径向承载力解析数学模型。模型表明,在小径向位移时,该型的混合磁轴承径向承载力随着径向位移增加而增加,近似线性关系,径向承载力和刚度随轴向气隙增大而减小;磁轴承径向承载力随永磁体的有效长度增加呈现先增大后趋近饱和。利用有限元方法对径向承载力进行仿真计算,仿真结果与模型计算结果基本吻合。     

小弹簧支撑式推力轴承润滑计算及影响因素分析

小弹簧支撑式推力轴承具有承载力强及散热性好等优点,在水电机组中应用广泛。对小弹簧支撑式推力轴承进行了三维润滑计算,提出了一种新的弹簧刚度等效方法,同时计算了推力瓦弹性变形、热变形及弹簧压缩变形的影响。并研究了转速、进油温度和轴瓦厚度等参数的变化对推力轴承性能的影响,讨论了不同的弹簧布置方式与推力轴承性能的关系,发现进油区域及推力瓦径向中部区域的弹簧数量,直接关系到推力轴承性能的好坏,设计时应进行合理优化。