水電站廠房機墩組合結(jié)構(gòu)振動分析.pdf

1、隨著我國水電事業(yè)的快速發(fā)展，機組容量和尺寸急劇增大，轉(zhuǎn)速相應(yīng)提高，此時機組擺動或水力脈動而導(dǎo)致的廠房機墩組合結(jié)構(gòu)振動問題也日益突出，這不僅要求在運行過程中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，更要在設(shè)計過程中杜絕問題。 本文以蒲石河抽水蓄能電站實際工程為計算實例，通過建立廠房三維有限元模型，深入研究了廠房機墩組合結(jié)構(gòu)的動力特性和動力計算方法，分析機組動荷載的施加方式和結(jié)構(gòu)動力特性的影響因素。具體研究內(nèi)容和成果主要包括以下幾個方面： 1.《

2、水電站廠房設(shè)計規(guī)范》將機墩組合結(jié)構(gòu)簡化成單自由度振動體系的自振頻率計算方法，沒有考慮結(jié)構(gòu)的空間效應(yīng)，不能真實準(zhǔn)確地反映板、柱、風(fēng)罩、機墩、蝸殼外圍混凝土等不同構(gòu)件之間剛度的差異性，對于大容量的水電站廠房復(fù)雜結(jié)構(gòu)其誤差明顯。因此在對水電站廠房做動力分析時，應(yīng)該采用把廠房圍巖處理為彈性支承邊界的有限元模型；在進(jìn)行機墩結(jié)構(gòu)的動力分析時，應(yīng)該對其附屬結(jié)構(gòu)（樓板、邊墻、風(fēng)罩等）的耦聯(lián)作用加以考慮。 2.《水電站廠房設(shè)計規(guī)范》所建議的是將機

3、墩組合結(jié)構(gòu)簡化成單自由度振動體系的振幅計算方法，而對于三維有限元數(shù)值計算方法，若以擬靜力法計算水電站地下廠房動力響應(yīng)和動力剛度，則結(jié)果偏大，而諧響應(yīng)分析結(jié)果更接近實際情況。 3.對機組動荷載，一般應(yīng)將環(huán)向荷載和豎向荷載作為簡諧力平均施加到上機架、下機架及定子基礎(chǔ)板所在節(jié)點；而徑向荷載應(yīng)考慮荷載在支臂上的不均勻性，先假設(shè)上下機架和定子基礎(chǔ)中承受荷載的支臂，再計算出承受荷載的支臂所承擔(dān)的不均勻的荷載值，最后將荷載對應(yīng)施加在承受荷載的