黄金坪水电站蜗壳及弹性垫层结构设计

《黄金坪水电站蜗壳及弹性垫层结构设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第42卷第3期2016年3月水力发电黄金坪水电站蜗壳及弹性垫层结构设计樊熠玮，张恩宝(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川成都611130)摘≯j妻蜗壳及其外围钢筋混凝土结构是水电站厂房的重要部件之一’对水轮机蜗壳及外围混凝土结构设计进行研。究并优化方案，关系到电站的长期安全运行。。应丑BQ}对黄金坪水电站垫层蜗壳结构进行三维非线性有限元计算与分析，指导蜗壳及垫层、外围混凝土结构设计。基于计算结果调整了蜗壳配筋及布筋方式，优化方案更利于结构安全运行。关键词：蜗壳；弹性垫层；外围混凝土；配筋设计；黄金坪水电站’KeyWords：spiralelasticcUshionlaye

2、r；su~oundinsConcrete；forcingdesign；HuangjinpingHydropowerStation进口直径9．2In，工作压力(升压水头)110ITI，HD1工程概况值达1012ITI，承受内水压力较高。黄金坪水电站位于大渡河上游河段，系大渡河根据引水发电系统布置，压力管道方向与机干流水电规划“三库22级”的第11级电站。水库组纵轴线垂直，采用单机单管形式与蜗壳连接，正常蓄水位为1476．00m、相应库容为1．28亿钢管与钢蜗壳之间设置凑合节。蜗壳安装高程为in，电站总装机容量850MW，其中右岸电站安装1393．00In，平面布置外缘最大尺寸分别为2

3、台单机容量25Mw的水轮发电机组。电站采用22．21(厂房纵轴线方向)、18．84in(上下游方水库大坝和“一站两厂”的混合式开发，枢纽建筑向)。物主要由沥青混凝土心墙堆石坝、1条岸边溢洪本电站机组采用“一机一缝”布置，每台机组为道、1条泄洪(放空)洞、左岸和右岸引水发电建筑单独的结构单元，蜗壳上下游侧与围岩间用混凝土物等组成。填实，右侧(顺水流向)为机组技术供水泵房，下部为混凝土实体结构，最小混凝土厚度分别为1．8(距2蜗壳及垫层设计左侧缝边)、1．69(距技术供水泵房)、1．61TI(蜗壳2．1蜗壳及外围混凝土设计左岸地下厂房安装4台单机容量200Mw的水收稿日期：2015-1

4、2-29轮发电机组，单机引用流量为338．1in／s，最大水作者简介：樊熠玮(1981一)，男，河南三门峡人，高级工程师，头77．7in，最小水头57．41TI，额定水头67In。蜗壳主要从事水电工程设计与管理工作．WaterPoVoL42No．3圈一’．r，J座环和下机架基础处的变形程度，表2、表3为机墩llll0OOO28642186420和座环各典型断面特征点的位移及位移差。表3机墩和座环各典型断面特征点对角上抬位移差mm耋应变／loa混凝土拉伸软化曲线从表3可以看出，蜗壳充水运行之前，水平位移较小，铅直位移全部为负值，说明在自重及设备荷载的作用下，整个结构是向下变形的；蜗壳

5、充水后，各方向位移均有所增大，说明内水压力对结构位移有一定影响。分析竖向位移可知，单独在内水荷载的作用下，机墩结构和座环顶部均是上抬的。各断面上抬程度不一样，一般管径大的断面上抬较多。应变／10-6从表4可以看出，内水荷载导致的机墩对角不b混凝l土拉伸损伤曲线均匀上抬在定子基础、下机架基础和座环顶部在甩图4混凝土损伤曲线负荷工况下分别达到0．30、0．24、0．22mm。考虑较小；水平向钢筋应力水平较低，除蜗壳直管段的}昆凝土开裂以后，铅直位移有所增大，但沿圆周分顶部局部区域的钢筋应力为125MPa外，其他部位布的不均匀程度仍然较小。根据机组设计资料，下应力都在10MPa以下。机架

6、基础直径约为8400mm，与下机架最大不均匀3．4结构位移与变形变形0．25mill相比，相当于主轴的偏心角为蜗壳及其外围整体结构的位移变形对于机组正0．0017。，对应的主轴垂直度偏差为0．03mm／m，常安全运行有着重要的意义，特别是蜗壳充水前后小于规范规定的0．05mm／m，满足规范要求。表2机墩和座环各典型断面特征点位移into囝哭^白印，哥：只皿小如垌冗Ⅸ拌’l_工芏屡幻1叉k较多。由于蜗壳鼻端空间狭小，且由于钢筋只能在4关键技术探讨蜗壳瓦片结合处搭接，钢筋布置过多，不利于混凝水电站蜗壳及其外围钢筋混凝土结构是水电站土浇筑密实，从而构成质量隐患，影响结构安全。厂房的重要部

7、件之一，对水轮机蜗壳及外围混凝土结合本工程实际情况，蜗壳钢结构按明管进行设计，结构设计进行研究并选择实施方案，关系到电站的且鼻端瓦片与蜗壳直管段瓦片在厂家整体组装焊接，长期安全运行。在黄金坪水电站蜗壳、垫层及外围同时保证鼻端狭小空间混凝土浇筑密实以及混凝土混凝土结构设计过程中，还要对以下问题进行优化材料受压超载能力较高等方面考虑，蜗壳流道鼻端设计。区域钢筋配置不宜过多，其配筋参数按进口直管段(1)蜗壳上覆混凝土厚度尺寸。为保障机墩结钢筋布置方式进行，比计算配筋量略少。