高拱坝坝身进水口结构的抗震特性及其敏感性分析
发布时间：2021-10-24 23:56
拱坝坝身进水口,是利用拱坝前空间来布置水电站的进水口,具有布置紧凑、节省空间、经济实用等优点,已成为一种比较常见的拱坝附属结构。在地震工况下,拱坝坝身进水口作为上游大悬臂结构,且拉梁众多,如果结构设计不当,进水口关键部位往往会产生较大拉应力。而拱坝坝身进水口的安全与否,不仅影响到整个引水系统的安全,而且会对拱坝坝体安全产生威胁,因此,为满足地震工况下拱坝坝身进水口的应力要求,对进水口各部位结构设置适宜的尺寸是十分重要的。本文可为其他类似的高耸或悬臂结构的研究提供一定的参考价值。本文采用数值仿真分析法,对拱坝坝身进水口静、动力荷载情况下的应力分析。首先找出影响进水口安全的关键部位。然后对可能影响关键部位应力的相关因素做敏感性分析,区别出敏感性因素（1#拉梁尺寸、边墙加厚位置和边墙厚度）和非敏感性因素（2#拉梁尺寸）。最后通过对敏感因素（1#拉梁尺寸、边墙加厚位置和边墙厚度）进行尺寸或者布置的调整,以达到预期的目标。主要研究内容及成果如下:（1）通过对拱坝坝身进水口静、动力荷载情况下的应力分析,发现在地震工况下,进水口拉梁的Z向拉应力（轴向拉应力）均较大;左右边墙的X向（顺水流方向）拉应力...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究思路流程图
泄洪消能建筑物由坝身溢流表孔、放空泄洪底孔及下游消69】。统进水口布置于坝身右岸侧坝体中，进水口形式为拱坝坝身进水口，3/s，在坝体上游悬挑长度近 40m，高度约 108m，塔体结构设计复杂栅与进水闸两部分组成。引水系统进水口底板高程 543.00m，进水口套机械清污设备，进口宽度确定为 9.0m。进水口采用分层取水方式取水闸门，分层取水闸门分上下两部分。下部取水闸门由 5 节 9.8m×门组成，控制 543.00m~582.50m 的水层；其后部为上层取水口，5 扇m~635.00m 的水层。取水闸门后部接连通竖井，竖井底部通过渐变室宽 4.5m，设一孔口尺寸为 4.5m×7.5m（宽×高）的事故检修门，台的长度，避免伸入库区太长，故将事故检修门的轴线，斜向深入库区水流方向总长 17.2m，闸底板厚 1.5m。事故检修门后采用椭圆圆弧 渐变为 4.5m，后接长 12.16m，4.5m×4.5m 的方形压力洞，在坝轴，渐变段长 10m，与供水系统厂房压力管道相连。水口结构主要部位如下图 3-1~图 3-3 所示：
图 3-2 高拱坝坝身进水口侧剖面图igure 3-2 Side profile of high arch dam inlet图 3-3 不同尺寸的拉梁截面示意Figure 3-2 Different size drawing cross-.2 基本材料参数各材料实测参数见表 3-1：表 3-1 各材料力学实测参数Table 3-1 Material mechanical measurement parameters材料 坝体 C9025 岩体线胀系数（10-6/℃） 9.6 10容重（kN/ m3） 24 0泊松比 0.179 0.26弹性模量（GPa） 20623m 以上高程：623m 以下高程：.3 荷载施加计算荷载包括：自重、水压力、扬压力、泥沙压力、温度荷载等【70】~【72】。（1）自重
【参考文献】：
期刊论文
[1]地基弹性模量对拱坝坝体应力的影响研究[J]. 赵珍,李守义,刘鹏,王双敬. 水利水电技术. 2017(12)
[2]三河口水利枢纽厂房联合布置[J]. 郑湘文,毛拥政,张俊雅. 水利水电技术. 2017(08)
[3]地震作用下坝后式水电站厂坝连接形式对比研究[J]. 景月岭,王洋洋,梅润雨. 水利水电技术. 2017(05)
[4]高拱坝坝后式电梯井顶部连接方式探究[J]. 刘鹏,李守义,赵珍,王博. 水资源与水工程学报. 2017(02)
[5]坝基面受力状态的有限元计算误差影响分析[J]. 程帅,李守义,司政,杜占科,李萌,郝晓飞. 南水北调与水利科技. 2017(01)
[6]大盈江四级电站进水口拦污栅三维有限元分析[J]. 蒋敏,屈玉竹. 山西建筑. 2016(30)
[7]水力发电的优势[J]. 能源与节能. 2016(07)
[8]三河口水利枢纽泄洪消能工体型优化试验研究[J]. 刘斌. 水资源与水工程学报. 2016(03)
[9]水津关水电站工程厂房进水口拦污栅框架三维有限元计算分析[J]. 朱晓红,李婷,咸国盛. 内蒙古水利. 2016(05)
[10]河床式水电站厂房结构流固耦合振动特性研究[J]. 李守义,吕汶蔚. 水资源与水工程学报. 2015(03)
博士论文
[1]考虑河谷场地效应的拱坝—地基地震响应分析方法研究[D]. 宋贞霞.中国地震局工程力学研究所 2013
[2]地下工程中土参与作用的结构承载力性能研究[D]. 王志新.吉林大学 2007
硕士论文
[1]白鹤滩进水塔抗震数值分析及稳定性复核[D]. 张剑雯.大连理工大学 2015
[2]火力发电厂厂级监控系统的设计与实现[D]. 王睿.电子科技大学 2015
[3]进水塔结构的抗震分析和稳定性研究[D]. 王萧.大连理工大学 2014
[4]肯斯瓦特泄洪洞进水塔静动力分析及安全性评定[D]. 贺万莹.石河子大学 2014
[5]水电站进水塔的抗震特性与稳定性研究[D]. 孙文杰.大连理工大学 2013
[6]基于ANSYS的水电站进水口段三维有限元结构静力分析[D]. 丁参军.昆明理工大学 2012
[7]水电站进水口结构分析方案比选研究[D]. 渠元闯.天津大学 2010
[8]水电站岸塔式进水塔结构影响动态响应因素分析[D]. 任堂.西安理工大学 2010
[9]精密磨床结构件变形的研究[D]. 徐雪峰.长春理工大学 2008
[10]大岗山拱坝动力模型破坏试验研究[D]. 王建涌.大连理工大学 2007
本文编号：3456246
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究思路流程图
泄洪消能建筑物由坝身溢流表孔、放空泄洪底孔及下游消69】。统进水口布置于坝身右岸侧坝体中，进水口形式为拱坝坝身进水口，3/s，在坝体上游悬挑长度近 40m，高度约 108m，塔体结构设计复杂栅与进水闸两部分组成。引水系统进水口底板高程 543.00m，进水口套机械清污设备，进口宽度确定为 9.0m。进水口采用分层取水方式取水闸门，分层取水闸门分上下两部分。下部取水闸门由 5 节 9.8m×门组成，控制 543.00m~582.50m 的水层；其后部为上层取水口，5 扇m~635.00m 的水层。取水闸门后部接连通竖井，竖井底部通过渐变室宽 4.5m，设一孔口尺寸为 4.5m×7.5m（宽×高）的事故检修门，台的长度，避免伸入库区太长，故将事故检修门的轴线，斜向深入库区水流方向总长 17.2m，闸底板厚 1.5m。事故检修门后采用椭圆圆弧 渐变为 4.5m，后接长 12.16m，4.5m×4.5m 的方形压力洞，在坝轴，渐变段长 10m，与供水系统厂房压力管道相连。水口结构主要部位如下图 3-1~图 3-3 所示：
图 3-2 高拱坝坝身进水口侧剖面图igure 3-2 Side profile of high arch dam inlet图 3-3 不同尺寸的拉梁截面示意Figure 3-2 Different size drawing cross-.2 基本材料参数各材料实测参数见表 3-1：表 3-1 各材料力学实测参数Table 3-1 Material mechanical measurement parameters材料 坝体 C9025 岩体线胀系数（10-6/℃） 9.6 10容重（kN/ m3） 24 0泊松比 0.179 0.26弹性模量（GPa） 20623m 以上高程：623m 以下高程：.3 荷载施加计算荷载包括：自重、水压力、扬压力、泥沙压力、温度荷载等【70】~【72】。（1）自重
【参考文献】：
期刊论文
[1]地基弹性模量对拱坝坝体应力的影响研究[J]. 赵珍,李守义,刘鹏,王双敬. 水利水电技术. 2017(12)
[2]三河口水利枢纽厂房联合布置[J]. 郑湘文,毛拥政,张俊雅. 水利水电技术. 2017(08)
[3]地震作用下坝后式水电站厂坝连接形式对比研究[J]. 景月岭,王洋洋,梅润雨. 水利水电技术. 2017(05)
[4]高拱坝坝后式电梯井顶部连接方式探究[J]. 刘鹏,李守义,赵珍,王博. 水资源与水工程学报. 2017(02)
[5]坝基面受力状态的有限元计算误差影响分析[J]. 程帅,李守义,司政,杜占科,李萌,郝晓飞. 南水北调与水利科技. 2017(01)
[6]大盈江四级电站进水口拦污栅三维有限元分析[J]. 蒋敏,屈玉竹. 山西建筑. 2016(30)
[7]水力发电的优势[J]. 能源与节能. 2016(07)
[8]三河口水利枢纽泄洪消能工体型优化试验研究[J]. 刘斌. 水资源与水工程学报. 2016(03)
[9]水津关水电站工程厂房进水口拦污栅框架三维有限元计算分析[J]. 朱晓红,李婷,咸国盛. 内蒙古水利. 2016(05)
[10]河床式水电站厂房结构流固耦合振动特性研究[J]. 李守义,吕汶蔚. 水资源与水工程学报. 2015(03)
博士论文
[1]考虑河谷场地效应的拱坝—地基地震响应分析方法研究[D]. 宋贞霞.中国地震局工程力学研究所 2013
[2]地下工程中土参与作用的结构承载力性能研究[D]. 王志新.吉林大学 2007
硕士论文
[1]白鹤滩进水塔抗震数值分析及稳定性复核[D]. 张剑雯.大连理工大学 2015
[2]火力发电厂厂级监控系统的设计与实现[D]. 王睿.电子科技大学 2015
[3]进水塔结构的抗震分析和稳定性研究[D]. 王萧.大连理工大学 2014
[4]肯斯瓦特泄洪洞进水塔静动力分析及安全性评定[D]. 贺万莹.石河子大学 2014
[5]水电站进水塔的抗震特性与稳定性研究[D]. 孙文杰.大连理工大学 2013
[6]基于ANSYS的水电站进水口段三维有限元结构静力分析[D]. 丁参军.昆明理工大学 2012
[7]水电站进水口结构分析方案比选研究[D]. 渠元闯.天津大学 2010
[8]水电站岸塔式进水塔结构影响动态响应因素分析[D]. 任堂.西安理工大学 2010
[9]精密磨床结构件变形的研究[D]. 徐雪峰.长春理工大学 2008
[10]大岗山拱坝动力模型破坏试验研究[D]. 王建涌.大连理工大学 2007
本文编号：3456246
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shuiwenshuili/3456246.html
