水电站地下厂房与围岩耦合动力特性分析

发布时间：2020-06-06 11:23

【摘要】：水电站厂房内源振动是水电站运行过程中最常见的安全问题之一,水力、机械和电气等多种振源引起的厂房振动互相耦联,直接影响发电机组机械系统和电气设备的安全运行、厂房结构安全以及运行人员的工作环境。在各种振源中,水力振动是最主要的,研究水力振源以及机械不平衡力作用下的厂房结构动力特性,控制和消减厂房各部位的共振动和强迫振动,对于保证土建结构安全和创造健康工作环境具有重要意义。目前在水电站地下厂房结构动力特性研究中考虑混凝土结构与围岩的耦合作用时,只对厂房发电层以下的土建和围岩结构进行建模,较少考虑发电机层以上的岩体和混凝土结构对地下厂房动力特性的耦合作用。针对以上问题,本文结合国内某大型水电站地下厂房工程实例,建立有限元模型进行动力计算。首先选取不同围岩范围的厂房模型,对比分析发电机层以上不同范围围岩的模拟对电站地下厂房结构自振频率和动力反应的影响,进而提出合理的围岩模拟范围及合理的模拟方法。计算结果表明,在建立地下厂房动力计算模型时考虑发电机层上部围岩是合理且必要的。其次,分别在不同的边界约束条件下,系统地分析了不同约束条件模拟对厂房动力特性的影响规律。论文又进一步研究了围岩材料参数不同取值对厂房动力特性的影响规律。最后,重点分析研究了发电机层以上的混凝土结构对厂房整体结构自振特性的作用规律和不同结构形式对厂房动力反应的影响,并探讨建立合理适用的模拟方法,进而提出对水电站地下厂房动力分析模型建立和计算分析的若干有益的参考和建议。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TV731.6;TV312

【参考文献】