传感器优化布设在水电站厂房振动特性研究中应用

目前水电站厂房的振动问题日益突出．根据当前水电站厂房振动研究和振动载荷特性识别的需要,总结了土木工程中几种常用的传感嚣优化布设准则,选择了BDA（backward deletion algorithm）方法;基于ANSYS—APDL二次开发技术,编写了适于水电站建筑物应用的Fortran程序;将传感嚣优化理论与方法应用干红石水电站厂房振动分析,建立了有限元数值模型及振动模态分析方法,对传感器布置进行了优化．发现选取前两阶振型参与优化布设已可满足要求,可为厂房的振动测量和动态识别提供较为可靠的数据．     

河床式水电站厂房地震荷载特性及其抗震研究

河床式水电站厂房的抗震能力关系到水电站安全稳定运营的状态,本论文从河床式水电站厂房地震荷载特性的角度切入分析,分析了厂房的地震荷载特性,并在此基础上探讨了厂房的抗震设计措施,从结构振动控制技术分析了厂房的抗震结构控制措施,对于进一步提高河床式水电站厂房的抗震结构设计和抗震能力具有一定的借鉴意义。     

水电站泄流诱发厂房结构振动响应预测

水流强烈紊动能够诱发水工建筑物的振动破坏.为尽可能减小失事危险,确保大坝安全运行,寻求某种方法利用较少的实测数据全面掌握水电站的振动状况成为关键.分别将粒子群优化(PSO)算法、遗传算法(GA)和果蝇优化算法(FOA)与径向基(RBF)神经网络相结合,来优化RBF扩展参数.根据某水电站泄洪表孔、排沙孔泄流时的现场实测数据,运用主成分分析法选择对厂房结构振动影响程度较大的足够多且不多余的关键因子构建神经网络,来预测厂房结构在其他未知工况下的振动情况.结果表明:PSO-RBF、GA-RBF和FOA-RBF这3种方法预测效果均良好,适合运用于泄流诱发水电站厂房结构振动响应的预测研究中,其中FOA-RBF方法的稳定性及泛化能力最强,可为其他类型电站的振动研究提供参考.     

基于原型观测的厂顶溢流式水电站厂房结构振动特性研究

以某水电站灯泡贯流式机组的厂顶溢流布置型式为对象,利用原型观测数据结合有限元计算、小波包分析方法等,研究这种新型结构的厂房振动情况.首先,建立动力分析有限元模型,分析厂房结构的自振特性,并对可能振源进行共振校核;在此基础上,分析不同工况下机组振动和厂顶溢流对厂房结构的影响,并对振源特性与敏感结构相关性进行分析.结果表明:狭缝射流、转轮叶片振动以及协联关系不正确引起的振动与上、下游闸墩顺河向及侧盖板垂向振动可能存在共振问题;厂顶溢流产生的水流脉动对厂房及机组各向振动的影响微弱;机组振动为厂房振动的主要振源,这在水平顺河向的能量传递上表现得更为明显.     

三峡水电站主厂房振动分析

在三峡水电站水轮机模型试验中，发现存在一个特殊压力脉动区，压力脉动幅值超过标书的规定，可能会对厂房振动产生不利影响。为此进行了主厂房整体模型的振动分析数值模拟，研究了主厂房的固有振动特性并进行共振复核；研究了机墩结构在各种动力载荷作用下的振幅和应力；利用动力法计算厂房在水力激励作用下的振动反应，根据国内外有关振动规程，对振动加以评价，为厂房动力设计和运行控制提供科学依据。     

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.     

基于多路径传递的水电站厂房流激振动分析

为研究水电站厂房流激振动传导机制,对振动传递路径进行了分析,采用重整化群(RNG)k-ε模型对混流式水轮机蜗壳、导叶、转轮及尾水管全流道进行了三维非定常湍流计算.基于湍流计算结果对转轮部件上的脉动压力进行了积分计算,给出了解析计算和数值模拟相结合的轴向水推力脉动特性计算方法,并沿着蜗壳/尾水管→厂房结构、转轮→轴系→机架基础→厂房结构这两条振动传递路径对厂房振动进行了计算分析.结果表明:整个流道内压力脉动程度较大的区域主要集中在尾水管直锥段以及弯肘段,频率主要为0.83和1.02 Hz,即转频的1/5和1/4,受尾水管低频涡带向上游传播影响,蜗壳区也出现了低频脉动压力;轴向水推力是机组垂直动荷载的重要部分,具有明显的脉动特性,转轮上冠与顶盖、转轮下环与基础环之间的空腔压力是形成轴向水推力的主要组成部分;蜗壳/尾水管→厂房结构这条振动传递路径是最直接也是作用最明显的,是厂房振动的主要诱因.     

停机过程中的水电站厂房支承结构动力特性识别方法

运行过程中的水电站厂房支承结构动荷载的作用复杂，确定支承结构动力特性是水电站厂房动力分析中的重要问题，然而常规的试验手段对结构有较强的破坏作用或者因难度较大不易实现。利用李家峡双排机主厂房真机试验中的测试数据，基于动力学原理分析了停机过程中结构振动及荷载的变化的特点，提出了一种应用停机过程识别厂房支承结构动力特性的方法。在该方法中，将机组测试与结构测试成果相结合，并充分利用小波分析的优点，成功地克服了停机过程分析中荷载变化历程长，结构振动非平稳等不利因素。     

基于原型观测的水电站厂房结构振动分析

由于规范中用以计算动位移的动荷载与实际情况有一定出入，为了找出最主要的垂向动荷载，并提出计算厂房结构垂向动位移的方法，根据原型观测资料结合信号分析技术分析了水电站正常运行时尾水脉动、水轮机顶盖压力脉动、项盖垂向振动、推力轴承垂向振动、下机架基础垂向振动和机墩顶部垂向振动之间的位移与频率关系，并详细阐述了水电站厂房结构内的动荷载情况，指出各种动荷载可能产生的作用及影响，对某些荷载的量级做了初步估算，进而找出最主要的垂向动荷载——轴向水推力的脉动．结果表明，顶盖压力脉动与尾水脉动是轴向水推力脉动的主要原因，规范规定的垂向动荷载偏大．最后，基于实测资料对厂房结构进行三维有FIt元反馈分析，提出了一种计算厂房结构垂向动位移的方法。     

某纺织车间厂房振动测试

为了确定机器引起的振动对某纺织车间厂房结构安全的影响,采用振动测试技术与建筑物质量检测技术相结合的方法进行了综合分析.测试及分析结果表明,机器引起的振动不影响该厂房的结构安全,但是影响到了工人的正常工作.结合工程实际情况,提出了相应的减振解决方法,采用并列2条生产线机械运行方向措施后,厂房结构振动明显减小.