基于大渡河泸定水电站厂房振动分析

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1、第37卷第5期2011年5月水力发电大渡河泸定水电站厂房振动分4,'i-陈东升，尹葵霞，王建玲(中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，四川成都610072)摘要：通过对泸定水电站厂房全流道流体、厂房混凝土结构和机组的仿真模拟，建立了泸定水电站厂房全流道湍流一厂房整体结构流固耦合振动分析的全耦合仿真模型，对厂房结构在设计工况下的耦联振动时程响应进行计算，并依据计算结果对厂房整体结构进行了振动研究。结果表明，厂房整体及局部构件均满足振动复核的相关规定。关键词：水电站厂房；振动；流固耦合；振源特性；响应；泸定水电站AnalysisonthePowerhouseVibrationofLu

2、dingHydropowerStationChenDongsheng，YinKuixia，WangJianling(HydroChinaChengduEngineeringCorporation，Chengdu610072，Sichuan，China)Abstract：Thefluid-structurecouplingvibrationmodelbasedonoverallturbulence-structureofpowerhouseinLudingHydropowerStationisestablishedforanalyzingthecoupledvibrationof

3、flowpassage，powerhouseconcretestructuresandgeneratingunits．Thetimeresponseofpowerhousecouplingvibrationondesignoperatingdutyiscalculated，andasabasis，theoverallvibrationofthepowerhouseisanalyzed．Thesimulationsshowthatthevibrationsofoverallpowerhouseandlocalcomponentscanmeettherequirementsofsp

4、ecifications．KeyWords：hydropowerpowerhouse；vibration；fluid-structurecoupling；vibrationsourcecharacteristics；response；LudingHydropowerStation中图分类号：TV312(271)文献标识码：A文章编号：0559—9342(2011)05—0029—05泸定水电站位于大渡河干流中游，为二等大道及水轮发电机组等(2)型工程。发电厂房为引水式地面厂房，按2级(2)对机组振源特性、振动荷载特性进行分析，建筑物设计。厂房内安装4台单机容量为230MW为厂房

5、动力响应研究建立必要的依据：建立厂房振的混流式水轮发电机组，单机设计引用流量404．O0动控制标准；提出振动荷载的施加方法和振动传递m3／s，机组额定水头62．0In，最大水锤升压水头约路径。为80．0m，蜗壳进口管径9．1in，水轮机额定转速(3)重点开展结构振动研究，包括结构自振特1O0r／min。主机间发电机层以下墙体为钢筋混凝土性、共振复核、在机组振动荷载作用下和在蜗壳等结构，发电机层以上为钢筋混凝土排架、砖填充墙、流道脉动压力作用下的结构动力反应，进而根据相网架屋面，4台机组之间分别设有沉降缝。关规范的控制指标进行动力复核。为了研究厂房在正常工况、非常工况下，机组2振

6、动的控制标准振动、尾水管振动对厂房上部钢筋混凝土排架柱、各层楼板振动的影响，为厂房强度复核、刚度校核水电站厂房振动问题十分复杂，原因众多．一及抗振设计提供重要的技术依据。开展了泸定水电般认为主要包括机械、电磁和水力三个方面的原因，站厂房振动分析。其中水力振动是水电站厂房振动更为突出的振源。目前水电行业还没有关于振动控制的正式规范．1泸定水电站厂房振动研究内容(1)研究合理的三维有限元模型，模拟以振动收稿日期：2011-03—14源为核心的厂房主要结构，包括网架屋面、排架柱、作者简介：陈东升(1974一)，男，安徽肥东人，高级工程师排架柱联系梁、吊车梁、发电机层、水轮机层、流主要

7、从事水电站厂房设计工作．WaterPowerVo1．37No．5囫水力发电2011年5月主厂房的振动尚无明确的控制标准。为此，从振动的全耦合仿真模型(见网1)。对建筑物的影响、振动对机械设备的影响、振动对仪器没备的影响以及振动对人体的影响等几个方面进行综合分析，并参考国内外的有关标准，提出了泸定水电站厂房振动控制标准(见表1)．表1沪定水电站厂房振动控制标准结构构件振动位堡望In『Il：望：!：：,~／⋯mm竖向水平竖向水平图1泸定水电站厂房全流遭一结构流固耦合模型厂房整体耦合模型主要分为厂