大型水電站地下廠房振動特性反饋研究.pdf

1、近年來,在全球經(jīng)濟增長、氣候變化與水資源日益緊張的形式下,水力發(fā)電作為一種可再生的清潔能源備受中國政府的重視。在過去的半個多世紀里,我國的水利水電事業(yè)得到了快速的發(fā)展,并取得了豐碩的業(yè)績。但隨著一大批大規(guī)模、高水頭、大容量西部水電開發(fā)項目的建成與運行,水輪發(fā)電機組振動與水力脈動誘發(fā)的廠房混凝土結(jié)構(gòu)的振動問題越來越突出,甚至危及水電站及周圍建筑物的安全。本文結(jié)合某大型水電站地下發(fā)電廠房實際工程情況,對其進行現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)分析與數(shù)值模擬分析,

2、主要包括的研究內(nèi)容有:
　　(1)基于一大型水電站機組與廠房結(jié)構(gòu)的變負荷、開停機、甩負荷和發(fā)電機升壓工況運行試驗的振動實測數(shù)據(jù),研究了機組與廠房結(jié)構(gòu)的幅值特性和頻率特性以及不同工況下振動位移或脈動壓力的變化規(guī)律并對振動狀況作出評價。
　　(2)由于水電站廠房結(jié)構(gòu)是一種復雜耦聯(lián)的非線性系統(tǒng),其振動問題屬于復雜的動力學問題。本文采用相關(guān)性分析理論對地下廠房結(jié)構(gòu)進行振源識別、水-機電-結(jié)構(gòu)耦聯(lián)振動特性以及機組振動與水力脈動的傳遞規(guī)

3、律的分析。在此基礎(chǔ)上,利用相關(guān)向量機回歸算法進行廠房結(jié)構(gòu)的振動預測。
　　(3)水電站廠房結(jié)構(gòu)振動的激振力難以測得,給結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別帶來了困難。為此本文提出一種基于環(huán)境激勵的廠房結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別法,即將EEMD, RDT和STD相結(jié)合的方法,由于EEMD有效緩解了模態(tài)混淆問題,較EMD方法更有助于結(jié)構(gòu)低階振動模態(tài)參數(shù)的識別。
　　(4)利用有限元分析軟件(ANSYS)建立電站地下廠房結(jié)構(gòu)三維模型,對其進行了自振特性分析與共