水电站进水塔动水压力研究和探讨

发布时间：2018-06-06 08:15

  本文选题：进水塔 + 耦合振动　； 参考：《水利水电技术》2017年04期

【摘要】：基于理想流体,将进水塔简化成水中悬臂梁体系,推导了其受迫振动时的动力响应方程,给出了进水塔内外表面动水压力的解析表达式。与有限元法、水工抗震规范公式计算结果进行了对比,分析验证了该方法在进水塔结构上的适用性及准确性。结果表明:动水压力表达式与结构振型密切相关。该方法的动水压力曲线趋势与有限元方法相似,均在水面以下某深度处迅速变大及达到最大值后曲线值减小弯回,两者最终在塔体底部收于相近的值;最大值大于有限元法,其最大值处曲线折回明显,幅度较大。弹性模量和进水塔高度对动水压力的曲线形态和数值有重要影响。同时,输入激励荷载的频率对动水压力影响巨大,尤其频率与进水塔某阶频率相近时会导致动水压力的异常增大。该方法对分析进水塔动水压力具有参考价值。
[Abstract]:Based on the ideal fluid, the intake tower is simplified into a cantilever beam system in water, the dynamic response equation of the tower under forced vibration is derived, and the analytical expression of the dynamic water pressure on the inner and outer surface of the inlet tower is given. Compared with the finite element method, the calculation results of the formula of hydraulic seismic code are compared, and the applicability and accuracy of the method in the structure of intake tower are analyzed and verified. The results show that the expression of hydrodynamic pressure is closely related to the mode shape of the structure. The trend of the hydrodynamic pressure curve of this method is similar to that of the finite element method. The curve value decreases and bends at a certain depth below the water surface, and the maximum value is larger than that of the finite element method at the bottom of the tower. The curve at the maximum value is obvious and the amplitude is larger. The modulus of elasticity and the height of the intake tower have important influence on the shape and value of the hydrodynamic pressure curve. At the same time, the frequency of the input excitation load has a great influence on the dynamic water pressure, especially when the frequency is close to a certain order frequency of the intake tower, it will cause the abnormal increase of the dynamic water pressure. This method has reference value for analyzing the dynamic pressure of intake tower.
【作者单位】： 西安理工大学;中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司;中国中铁二院工程集团有限责任公司;
【基金】：国家自然科学基金“地震作用下高耸进水塔的动力响应及稳定性研究”(51179154)
【分类号】：TV732.1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张柏成,李同春;百色水电站进水塔抗震分析[J];水利水电科技进展;2004年01期

2 游碧波,崔建伟,乐金朝;进水塔结构三维静动力有限元分析[J];隧道建设;2004年04期

3 吴强;;广西乐滩水库引水灌区工程渠首进水塔设计[J];人民珠江;2007年02期

4 白锋;;溪古水电站进水塔稳定分析[J];西北水电;2010年02期

5 程汉昆;赵宝友;马震岳;;岸塔式进水塔结构的抗震与稳定性分析[J];水电能源科学;2011年11期

6 祁勇峰;崔建华;谢晓玲;;缅甸高震区某进水塔抗震与稳定性研究[J];水电能源科学;2012年01期

7 赵海涛;骆勇军;王潘绣;岳春伟;;高耸钢筋混凝土进水塔结构抗震稳定性分析与安全评估[J];水利与建筑工程学报;2012年06期

8 ;辽宁省榛子岭水库掠影[J];东北水利水电;1986年04期

9 胡良明,董跃星,周鸿钧;小浪底水利枢纽3号进水塔架的静动力分析[J];郑州工业大学学报;1998年04期

10 祖威;孟凡理;;猴子岩水电站高进水塔三维有限元分析[J];人民长江;2014年08期

相关会议论文 前10条

1 祁勇峰;崔建华;谢晓玲;;复杂结构进水塔抗震与稳定性研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展（2011年）[C];2011年

2 吴佐国;张燎军;叶尚芳;李娟;李沛;;威远江泄洪洞独立进水塔结构抗震分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展[C];2009年

3 乐成军;任旭华;邵勇;王海军;;水电站进水塔结构抗震设计研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展[C];2009年

4 张子艳;任旭华;乐成军;刘爱环;;泸定水电站岸塔式进水塔结构动力响应分析[A];陕西省水力发电工程学会第三届青年优秀科技论文集[C];2013年

5 阎红梅;李效泉;张群波;;小浪底工程进水塔设计与施工[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2001年

6 张运良;谷玲;包莉;马艳晶;唐碧华;谷宁;;两河口水电站进水塔结构分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展（2011年）[C];2011年

7 沈凤生;李斌;刘海军;郝鸳;;小浪底水利枢纽3号发电塔的三维结构分析研究[A];材料科学与工程技术——中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年

8 申相水;李晨英;杨巧玲;党雪梅;刘亚丽;;小浪底工程孔板泄洪洞进水塔设计综述[A];水力发电工程与水工建筑物学术论文集[C];2000年

9 党雪梅;聂新宇;皇甫伟;;小浪底工程孔板泄洪洞进水塔竖向应力分析[A];水力发电工程与水工建筑物学术论文集[C];2000年

10 周鸿钧;王宗敏;李世同;耿惠;;高进水塔弧门闸室段应力分析及改善应力状态的工程措施[A];第四届全国结构工程学术会议论文集（下）[C];1995年

相关博士学位论文 前1条

1 陈震;强震区高进水塔基岩远域能量逸散数值模拟研究[D];武汉大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 张剑雯;白鹤滩进水塔抗震数值分析及稳定性复核[D];大连理工大学;2015年

2 郑宏鸿;进水塔抗震数值计算及配筋设计[D];大连理工大学;2015年

3 贺万莹;肯斯瓦特泄洪洞进水塔静动力分析及安全性评定[D];石河子大学;2014年

4 邢晨雄;小浪底浑水动床模型验证及进水塔前冲刷漏斗试验研究[D];华北水利水电大学;2016年

5 张欣;小浪底枢纽进水塔前允许淤沙高程试验研究[D];华北水利水电大学;2016年

6 赵金莹;进水塔结构非线性有限元时程分析[D];西北农林科技大学;2009年

7 谭杰骥;进水塔结构基于性能的抗震设计[D];大连理工大学;2012年

8 孙文杰;水电站进水塔的抗震特性与稳定性研究[D];大连理工大学;2013年

9 王萧;进水塔结构的抗震分析和稳定性研究[D];大连理工大学;2014年

10 黄虎;大型水电站分层进水塔静动力数值仿真[D];天津大学;2007年

，

本文编号：1985866