抽水蓄能电站主副厂房间振动传递途径研究

发布时间：2020-07-25 13:39

【摘要】：我国水力资源丰富,随着国家对水力事业的大力开发,水电站的建设规模越来越大,水电站厂房是水利枢纽中重要的建筑物,承担着重要设备布置的任务,结构安全的重要性不言而喻。由于抽水蓄能电站具有水头高、容量大、机组转速高和水流双向运行等特点,因此其厂房振动强度也远超常规水电站厂房。当实际工程中因地形条件限制无法将副厂房布置在地面时,由主厂房传递到副厂房的振动与噪声可能对工作人员的身心健康造成危害。为了控制副厂房的振动,需要对振动在主副厂房间的传递途径做细致研究,针对性地降低副厂房振动。本文结合某抽水蓄能电站地下厂房结构,采用有限元法对振动在主副厂房间传递的途径与传递规律进行了研究,主要研究内容如下:(1)采用有限单元法,建立了某抽水蓄能电站地下主厂房与副厂房结构耦联体系的三维有限元模型,并进行了副厂房结构自振特性与共振复核的计算分析。结果表明,副厂房整体结构的自振频率与可能振源频率有足够大的错开度,不会发生共振。(2)通过改变主副厂房周边围岩位置与模拟范围,以副厂房楼板和立柱的动力响应为依据,探讨了振动在厂房周边围岩间传递的规律。结果表明:当围岩模拟范围增大时,副厂房的振动会增大;厂房上下游两侧的围岩在振动传递过程中占据主导作用;厂房底部围岩主要传递竖向振动,但在振动传递中起到的作用相对较小。(3)选取一倍厂房宽度上下游与底部围岩共同作用的主副厂房模型,并在主副厂房间的结构缝中添加不同填充材料。模拟为线性材料时,每种弹性模量设置1种填充深度;模拟为非线性材料时,每种弹性模量设置3种填充深度。对上述模型进行动力响应分析,以楼板和层间立柱的位移与加速度响应为依据,探讨了不同材料属性、参数与填充深度对振动在主副厂房间传递的影响。结果表明:结构缝中的填充材料主要传递纵向振动;填充材料模拟成线性时副厂房结构在填充位置的纵向振动高于填充材料模拟成非线性时的振动结果;填充材料弹性模量较大时副厂房的纵向振动强度高于弹性模量较低时的振动结果;材料填充深度对与其连接的楼板和立柱的纵向振动影响较大。研究结果为副厂房结构的抗振设计提供了有力依据。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TV731

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本文编号：2769898