缅甸kyeeon kyeewa水电站蜗壳外围混凝土结构设计

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1、第47卷第5期甘肃水利水电技术Vo1．47．No．52011年5月GnmuWaterConservancyandHydropowerTechnologyMay，2011·设计与研究·缅甸KyeeonKyeewa水电站蜗壳外围混凝土结构设计何岚(广东省水利电力勘测设计研究院，广东广州510635)摘要：详细介绍了缅甸~eeon—Kyeewa水电站蜗壳外围混凝土结构设计的特点，并根据结构设计特点，引进有限元数值分析的方法进行结构的应力和配筋计算。计算结果表明，电站的蜗壳混凝土结构设计合理。关键词：Kyeeon—Kyeewa水电站；蜗壳外围

2、混凝土；弹性垫层中图分类号：TV331文献标识码：B文章编号：2095—0144(2011)05—0021—021前言压力主要由蜗壳自身承担，部分水压通过弹性垫层，传递给缅甸Kyeeon—Kyeewa水电站工程项目位于缅甸Mone外围混凝土。蜗壳外围混凝土的自重及其上部荷载由外围混的干流上，Mone是Ayeyarwady河的一个支流，Kyeeon—凝土承担。上部荷载包括定子基础轴向最大荷载6x426kN，Ky~wa水电站是以发电为主，兼顾灌溉的多功能水电项目，切向最大荷载6x285kN；下机架基础轴向最大荷载6x264电站装机容量70

3、MW。该工程为Ⅱ等大(2)型工程，主要建kN，切向最大荷载6x4．5kN；最大短路扭矩为11957kN·Eli；筑物包括大坝、电站引水钢管、灌溉管、发电厂房及变电站制动时下机架基础所受扭矩73．0kN·m。等，主要建筑物为2级，次要建筑物为3级。大坝为黏土心墙2．3蜗壳混凝土结构主要力学参数土石坝，溢洪道布置在大坝左岸，引水发电管及导流明渠位主要力学参数如表1所列。于大坝右岸，电站为引水式坝后厂房。大坝及溢洪道是在日表1蜗壳及其外包结构主要力学参数本指导下由缅方设计施工。中方设计项目为引水和发电系统，包括电站引水渠、进水塔、引水钢管、

4、灌溉管、发电厂房、升压站及厂区布置，土建施工由缅方负责。2蜗壳外围混凝土结构设计2．1蜗壳外围混凝土结构设计Kyeeon—Kyeewa水电站工程水轮机蜗壳为金属蜗壳，其蜗壳钢衬厚18~25mill，计算时取平均值20inln。外围为大体积混凝土。二期混凝土顶高程为65．211In，底高2．4计算工况及计算断面选取程为57．钙m，平面尺寸40．500mxl6．000rex7．731m(长x宽×电站在运行过程中，蜗壳外围混凝土的应力和配筋受以高)。根据电站蜗壳设计水头的高低，常规电站的金属蜗壳与下两种极端工况控制：外围大体积混凝土之间有不

5、设弹性垫层、设置弹性垫层和蜗(1)工况1——完建工况壳充水保压等3种结构型式。其中，不设弹性垫层的结构由蜗壳无内水压力，蜗壳外围混凝土的上部载荷及其自重蜗壳及其外围混凝土结构联合承受所有内水压力，混凝土的荷载全部由蜗壳外围混凝土承担，不考虑钢衬的作用。考虑配筋往往较大；而对于设置弹性垫层和蜗壳充水保压两种结到图1中断面6的蜗壳外围混凝土厚度较小，对其外侧应力构型式，部分内水压力由蜗壳单独承担，部分内水压力由蜗和配筋起控制作用，因此，取断面6进行工况1的计算。壳及其外围混凝土联合承担，既保证了蜗壳与外围混凝土的(2)工况2——甩负荷工况

6、紧密接触，又可减少外围混凝土的受力和配筋，但充水保压蜗壳及其外围混凝土联合承担甩负荷时蜗壳内的水锤压的结构型式施工难度较大，要求较高。因此，对于水头不大的力，蜗壳外围混凝土还承担上部结构传递下来的荷载。考虑到常规电站来说，常常采用设置弹性垫层的结构型式。机墩进人孔对断面7的削弱(图1)，该部位对蜗壳内侧的应电站设计水头为34．3m，同时考虑工地实际的施工条力及其配筋起控制作用，因此，取断面7进行工况2的计算。件，采用在蜗壳及其外围混凝土之间设置30mm厚弹性垫2．5计算结果分析层的结构方案，弹性垫层采用聚乙烯材料，材料的弹性模量蜗壳的

7、应力计算采用数值分析的方法，计算采用ansys=2．0-4，0MPa。有限元计算程序。2_2蜗壳外围混凝土设计荷载(1)工况1计算及结果蜗壳的最大水头为36．2m，最大水锤压力为75m。内水工况1的计算模型网格及计算简图如图2、3所示。收稿日期：2011-04-08作者简介：何岚(1964一)，女，海南人，工程师，学士，主要从事水利水电工程设计。·21·2011年第5期甘肃水利水电技术第47卷(2)工况2计算及结果1工况2的计算模型网格及计算简图如图5、图6所示。击55ooI．_．。-謇卜＼断面I’善1图1蜗壳断面平面图●⋯t。。．u

8、⋯Ju，lu，‘图5工况2有限元计算网格模型■吲■目■目∞⋯一■脯一⋯■●■Tl●Yr●●_____iL图2工况1有限元计算网格模型g‘I—l——图6工况2计算截面简图工况2的计算截面第一主应力分布如图7所示，从中选取5