水電站地下廠房與圍巖的動力相互作用.pdf

1、21世紀(jì)是人類開發(fā)和利用地下空間的世紀(jì)。一直以來，地下結(jié)構(gòu)與周圍介質(zhì)的相互作用都是人們關(guān)心的問題。因為這不僅關(guān)系到地下結(jié)構(gòu)的安全問題，還是人們開拓地下空間必須要解決的問題。以瀑布溝水電站地下廠房為算例，對地下廠房與圍巖的相互作用進(jìn)行了研究。研究過程中以ANSYS為平臺，建立有限元模型并進(jìn)行網(wǎng)格劃分，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了動力分析，并且對結(jié)果系統(tǒng)分析且給出了一些有參考價值的結(jié)論。 分析結(jié)構(gòu)的動力相互作用時，首先研究了不同邊界對結(jié)構(gòu)自振

2、頻率的影響。大型地下廠房在現(xiàn)代水電站中廣泛應(yīng)用，而它與周圍圍巖的相互作用機(jī)理比較復(fù)雜。總所周知，數(shù)值計算中由于地下廠房結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和周圍巖石的范圍過于寬大，只能截取周圍巖石的一部分，這樣邊界的選取十分重要。本文結(jié)合瀑布溝地下廠房，系統(tǒng)研究了各種彈性邊界及固定邊界對地下廠房自振頻率的影響，對動力計算以及共振校核有較大的參考價值。文中考慮了幾種有代表性的模型，其中包括考慮圍巖的有限元整體模型，還包括沒有考慮圍巖的地下廠房結(jié)構(gòu)的有限元模型。分

3、析邊界對結(jié)構(gòu)自振頻率影響時，不考慮阻尼因素。 對結(jié)構(gòu)自振頻率的研究是必要的，但最重要的是分析了邊界對動力荷載的響應(yīng)。本文通過對該水電站進(jìn)行振源分析，從而得到結(jié)構(gòu)中最經(jīng)常遭遇的荷載頻率：正常轉(zhuǎn)速和飛逸轉(zhuǎn)速頻率，并在此基礎(chǔ)上分析了結(jié)構(gòu)在高頻荷載(比如脈動壓力和電磁荷載)作用下的響應(yīng)。由于結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)計算對計算機(jī)的要求比較高，因此在進(jìn)行動力計算時沒有考慮圍巖，只是把圍巖的作用簡化為相應(yīng)的人工邊界來處理，主要計算了彈性邊界、固定邊界、