水电站厂房结构在温度荷载下位移与应力的有限元分析

对我国某水电站,在厂房与坝体联合作用下,用三维有限元法对厂房结构进行了运行期最大温升及最大温降二种极端情况下的位移及温度应力分析,为工程设计提供了可靠的依据。     

岩滩水电站厂房自振特性计算

岩滩水电站厂房结构在高发电水头下发生强烈振动，危及机组及厂房安全，用有限元法对岩滩水电站厂房结构的自振特性进行计算，为分析厂房结构振动提供依据。     

超大型钢结构厂房7区局部结构温度应力、位移分析

文章基于ANSYS有限元方法对超长超宽钢结构厂房进行温度应力运算,运算中考虑了牛腿加劲肋和柱底加劲肋的影响,对厂房各结构构件进行应力和位移分析,并探讨构件应力和应变对整体结构的影响。本文通过用自行编制的命令程序进行了温度应力分析,计算结果与相关理论结果基本吻合,验证了文中理论与程序的正确性。同时可以明确,大跨度钢结构厂房在温度作用下,在各柱顶端、1/4和3/4屋架方向区段应力和位移最大,为设计和施工提供良好的理论基础。     

白鹤滩水电站典型层间错动带渗流模拟分析

为研究白鹤滩水电站层间错动带渗流特性,以电站右岸层间错动带C3为研究对象,基于FEFLOW建立了承压二维非稳定流有限元渗流模型,模拟在正常蓄水位825 m时,分析不同防渗帷幕布设下地下水渗流场分布及对右岸地下厂房区的稳定性影响.结果表明,帷幕和错动带渗透性对渗控效果影响明显,降低帷幕渗透性能显著减少排水廊道的排水量及降低厂房区的自由面高度;在现有帷幕布设下,帷幕渗透系数为1.0×10~(-5)cm/s时,厂房区上游的最大水力坡度值为9.25,超过了临界水力坡度值,而全封闭式帷幕布设能取得较好的渗控效果;与封孔情况相比,坝区勘探孔未封闭使厂房区上游最大水力坡度明显增大,且排水廊道排水量增加1.3倍,故在坝肩采用全封闭式帷幕且封闭勘探孔,能够有效降低厂房区的水头,为白鹤滩水电站防渗排水系统设计提供重要的科学依据.     

注重专利技术转化产品 助企做大做强

沈阳博宇科技有限责任公司隶属于中国铝业公司下属的沈阳铝镁设计研究院有限公司,是集设计科研、工程承包技术服务于一体的高新技术企业。公司占地30亩,拥有厂房两栋、办公楼一栋,其中,最大厂房于2010年建成,面积3215平方米。主营包括铝工业环保净化及非标设备的研发、加工制作及现场安装调试、成套设备、氧化铝、电解铝、铝用碳素等非标准设备的制作、技术咨询、服务、转让,机电一体化工业设备、计算机软硬件及全厂自动化成套设备的开发、研制及现场安装调试等。     

水电站大起重量厂房排架柱内力计算

水电站厂房具有跨度大、层高较高、吊车起重量大、计算工况多以及内力产生的结构变形比一般工业厂房大等特点.以某水电站厂房作为研究对象,为对厂房排架柱内力展开计算,分析了排架柱结构形式及其特征,以控制变形作为其结构设计的关键因素,并根据结构的选型与布置、构造以及构件的刚度比综合确定其计算简图.采用PK程序对风荷载、最大起重力、最大刹车力作用下的排架柱内力进行了计算,并采用空间杆系分析方法TAT为结构变形进行补充计算,计算结果反映了排架柱的实际受力情况,能够作为绘制施工图的设计依据.     

温度变化对水电站蜗壳结构配筋的影响

水电站厂房下部结构是一个多孔洞的大体积混凝土结构，受力状况复杂，尤其是在温度变化作用下，蜗壳周边混凝土的应力状态更是难以确定，为此，运用三维有限元对某水电站地下厂房下部结构进行了数值分析，确定其在运行期间的最高温升、最大温降、半数磁极短路以及蜗壳未充水最大温降4种工况下的应力分布状态．根据数值计算的结果得到平行机组安装高程6个平面的环向应力和8个典型纵剖面的环向应力，然后进行配筋计算，分析温度变化对水电站厂房下部结构配筋的影响，为今后分析水电站厂房下部结构的温度应力以及优化水电站蜗壳外围混凝土的配筋提供了可靠依据。     

单层厂房整体空间作用的研究(续) 轻型有檩屋盖体系

一般单层厂房结构可分为两类：一类是厂房屋盖为大型屋面板体系;另一类其厂房 屋盖为檩条及瓦构成的体系。前一类厂房的空间作用问题在前一文［１］中巳讨论过,本 文讨论第二类厂房的空间作用问题。本文给出了十个厂房的实测结果并提出了一个理 论分析方法。在理论分析中,将厂房结构看成是一个具有剪切蒙皮的空间刚架,即将檩 条、屋架、吊车及柱看成一个空间刚架,将屋面看成是只有剪切刚度的薄片。取柱子上结 点的水平转动角及水平位移为未知数,根据相应的平衡条件建立基本方程。理论结果和 实测结果是比较符合的。用上述计算方法计算了约３００个厂房的空间作用分配系数,并 简化为一个表。利用这个表,可使厂房排架在吊车载荷下考虑空间作用的计算大为简化, 便于在实际设计中采用。     

大跨度锥壳厂房的动力实测

为研究大跨度锥壳厂房的动力特性和地震反应,对平遥棉织厂的36m跨度的锥壳厂房进行了激振、冲击和脉动等方法的动力实测,获得了大量的实测数据。通过分析得到了该厂房的自振频率、振型和阻尼,探求了新旧厂房联接处的边界条件及该厂房的抗震性能。     

车辆荷载作用下钢结构厂房微振动反应的数值模拟及TMD减振控制研究

目的 使用TMD减小车辆荷载作用下钢结构厂房产生的振动响应,进而保证厂房内精密仪器正常使用并延长其使用寿命。方法 基于Midas Gen软件建立钢结构厂房,考虑时速40 km/h、60 km/h的5t卡车及时速60 km/h的5 t卡车与火车共同作用下的三种工况,对钢结构厂房进行激励。结果 TMD的质量比宜选择0.05,设置于响应最大处。三种车辆荷载激励下的平均加速度减小幅度可达到45.81%,平均速度减小幅度可达到20.88%。结论 TMD的质量比越大,对于钢结构厂房竖向振动的减振效果越好;且随着质量比的增大,减振率上升程度趋近于平缓。TMD放置于响应最大处的厂房减振效果要好于放置于靠近激励处。TMD的刚度越大,厂房竖向振动的微振动控制效果越好;随着TMD的刚度增大,减振率上升程度趋近于平缓。     

The research and practice of major technological issues on design of Three Gorges Project

The dam of Three Gorges Project is characterized by large flood discharge capacity,more outlets,complicated flood discharge and energy dissipation structure,and the stability of the bank powerhouse dam foundation is endangered by large gentle-dip structural plane of the bedrock due to the deep excavation of powerhouse at the dam-toe.For the dam body concrete,the durability requirement is high and the temperature control and crack prevention are difficult.The practical experience which could be used for reference in the design and construction of asphalt concrete core wall for Maopingxi protective earth-rock dam is scarce.The power station operates with high water head and large head variation.The type selection of penstock and intake as well as the embedding way of spiral case are complicated in technique,and the tailrace tunnel with sloping ceiling of underground power plant is arranged instead of traditional tailrace surge tank.For the double-line five-step ship-lock,the design of fully lined ship-lock,high head delivery system and large-sized miter gates and hoists is very challenging due to high operation head,complicated delivery conditions and building in deep excavated rock.The preferred solutions,optimal schemes and technical measures for various structures,as well as the innovation achievements proved by practice are highlighted.     

考虑流固耦合与上部结构影响的半地下厂房地震响应模拟

某中型电站半地下厂房,采用后浇带设计方案,即在板、墙、梁相应位置留设临时施工缝,若干时间后再浇注该施工缝混凝土,浇筑完成之后厂房成为一个整体结构,不存在变形缝,此类大跨度水电站厂房比较少见.在考虑了流固耦合与上部结构的影响下,针对该厂房在三向耦合地震激励下的各典型运行工况的振动特性及应力应变情况进行了分析.结果表明,流固耦合对反映厂房在有水工况下的自振特性具有较大的影响,流固区的范围差值导致厂房的不协调振动是影响该厂房地震响应幅值的主要原因;并且当地震发生时,1、2号机或3、4号机同时发电运行对于厂房结构的应力状态最为不利,为此类半地下厂房的抗震设计和安全运行提供可靠参考.     

The design of Three Gorges Hydropower Station

Using physical model and numerical simulation techniques,some technical problems were studied systematically,including layout of power station,measures of sediment and floating debris discharging,types of intake,embedded types of spiral case,layout of underground powerhouse tunnel group and block reinforcement.It was optimal in technique and economy with the arrangement of powerhouse at the dam-toe of both banks +underground powerhouse in the right bank,as well as the intake with a single and small orifice.The sediment and debris problems could be solved with disperse sediment ejection and floating debris discharging holes.With the adoption of techniques for spiral cases such as heat and pressure preservation,cushion layer and combined embedding,the stable operation of generating units can be guaranteed.The arrangement of tailrace tunnel with sloping ceiling was better than that of tailrace surge tank.The technical requirements related to the embedding type of spiral case were proposed.The reinforcement of huge unfavorable blocks was discussed and the new idea for block reinforcement using anti-sliding piles and normal compressive stress of structural plane was put forward.     

白莲河抽水蓄能电站地下厂房爆破振动传播规律研究

在地下厂房导洞、排水灌浆廊道开挖过程中进行爆破振动检测试验研究,回归出现场基岩爆破质点振动速度衰减规律．以试验得出的爆破振动传播规律确定地下厂房开挖爆破参数,通过监测、控制保护对象安全质点振动速度,保证白莲河地下厂房开挖施工满足设计要求．     

龙滩水电站地下洞室群围岩变形与稳定性的二维弹塑性分析

龙滩水电站是红水河陡倾角层状结构岩体;两者的耦合作用,使洞室群围岩的稳定性,特别是主厂房与调压井的高边墙、洞室交叉口部位的变形稳定性尤显复杂,倍受关注.本文通过对龙滩工程厂房区地质调查,结合洞群结构分析,建立了工程地质概化模型,采用二维弹塑性有限元对地下厂房洞室群的施工开挖进行模拟,对比分析了多种不同条件下的洞室群开挖变形、应力以及屈服区的分布特征,获得了一些有益于指导施工的结果.     

混凝土坝及坝后式厂房整体地震响应分析

以某水电站工程为例,建立了独立坝体计算模型、独立厂房计算模型和考虑大坝坝体、背管及厂房的整体三维有限元仿真计算模型;在对这3个模型进行自振特性分析和基于反应谱法的地震动力响应计算的基础上,分析了地震条件下整体计算模型坝体、背管和厂房连接处的位移工作性态及其相互作用,比较了分块计算模型和整体计算模型对工程影响的差异.结果表明:独立模型不能反映坝体厂房之间相互作用对固有频率产生的影响;在进行谱分析时,整体模型要选取更多阶的谱值才能反映高阶频率对位移的影响.     

小型水电站厂房主机间底板温控方案研究

利用数值仿真方法,对某小型水电站厂房主机间底板的结构分缝形式（包括一机一缝、两机一缝、三机一缝和三机一缝设后浇带等结构形式）、过水状态、不同基础类型、浇筑计划、底板混凝土的设计龄期等进行了系统研究,在小型水电站建设的特定情况下,对影响厂房间底板混凝土的最高温度和水平约束应力进行了影响因素分析,并根据建设实际,提出了相应的温控方案,该温控方案对小型水电站建设中的底板设计与施工具有一定的参考意义．     

节点虚流量法的某抽水蓄能电站地下厂房渗流场分析

利用求解有自由面渗流场的节点虚流量法,对某抽水蓄能电站施工期地下厂房渗流场分布进行三维有限元仿真模拟,着重研究施工期厂房区洞室的渗流特性,并对施工期厂房区渗控方案进行评价.研究表明,施工期间排水设施尚未形成时,各已经开挖的洞室成为排水的主要边界;在保证各洞室的渗透水能及时排出的提前下,渗流场可以满足施工环境要求;顶排型排水幕排水效果并不明显.