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《座环_蜗壳_混凝土联合受力非线性三维有限元计算分析》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、《东方电机》年第!期座环、蜗壳、混凝土联合受力非线性三维有很元计算分析曹联刚、、蜗壳混凝土联合受,摘要本文介绍了座环力的非线性分析技术并针对龙羊峡一、、。电站!号机的座环蜗壳混凝土联合受力情况进行了三维有限元计算分析久‘关键词水轮机座环蜗壳钢筋混凝土非,线性垫层龙羊峡电站!号机%&∋()∗+设计引言,、,中已突破了以往蜗壳混凝土分另承担内、蜗壳是水轮,冬座环机的重要部件随着外承载互不传力的假定采用了薄垫层的蜗、。单机容量的增大,∀若按水轮机钢蜗壳承担全壳混凝土部分联合受为模式该机组已投。,其厚度就会很大,钢产运行三年多了但这种新的设计方法目前部内水压力进行设计、还。板厚度的
2、增大将会给加工制造施工焊接及缺乏完整的资料和经验为了深入了解和。,#焊后的初应力消除等带来一系列问题所以研究蜗壳和钢筋混凝土的实际工作情况为减薄蜗壳钢板厚度是发展巨型水轮机必须解今后的水电工程优化设计提供所需的数据资。#,料,机械部信息中心和西北水力勘测设计院决的问题,减薄钢板厚度的有效方法之一,就是在与东方电机股份有限公司签定合同共同合钢蜗壳与外围混,,、凝土之间设置可压缩的传力作对龙羊峡电站座环蜗壳钢筋混凝土。当钢蜗壳充压膨胀时,联合承载进行三维有限元分析,探讨采用这垫层其外部的垫层。,种新设计思想所具有的规律受压部位吸收钢蜗壳的膨胀变形并将部分。内水压力传递给外围钢筋混凝土结构
3、这∋,钢蜗壳因计算分析特点样仅承担部分内水压力而可减薄其厚度∃外围钢筋混凝土结构因只承担较小蜗壳及其外围混凝土结构的几何形状甚,、、比例,上机架支墩的内水压力的作用其钢筋量也无需过为复杂顶部有风罩刹车支。、,分增加钢蜗壳与外围钢筋混凝土分担的内墩下机架支墩混凝土内开有不规则的渐,水压力比例可以通过垫层的压缩特性和厚变的蜗壳空腔及蜗壳进人孔和壳尾进人孔。。,等在紧贴钢蜗壳和压力钢管外围的混凝土度来调节这一方法的实现不仅有经济效,,夕,益而且还有利于大型水轮机的研制充分中布设了纵横交错的加强钢筋形状变化’、。,。极为复杂,载荷方利用水力资源获得巨大的社会效益所开孔洞井廊很多##本课题由东
4、方屯机股份有限公司和机械部信息中心及西北水力勘测设计院合作共同完成−东定书机.#年第!期、,,。。面除结构自重外还承受水轮机发电机001,,%/2#((1三个方向的作用力蜗壳内还承受水压力∋+大坝左右方向厂左至。#。因此本结构系属空间承载结构厂右∋331,『%/对这样复杂的三维结构采用了整体计&+高程方向上部边界取至高程,∋!2#,算法给出与实际结构几乎一致的力学模1下部边界取到吸水管直锥段部高,#。型以使分析结果能准确地反映出结构的力程∋!&21,。其特,、学特性获得了比较符合实际的结果这样计算范围构成了一个长∋&1宽/、#。点为∋&1高4041的立方体%见图+
5、计%,+蜗壳与混凝土之间铺设了聚胺脂算中引入子结构技术将座环沿其圆周方向,!,软木垫层材料垫层与混凝土之间形成三维分为个子结构以蜗壳和钢筋混凝土作为。、。接触结构铺设的软木垫层对蜗壳混凝土戈结构对重点分饭范围及应力水平较高的,/的受力影响很大因此对垫层作三维非线性位置作子区模型。5#。。接触处理成为本次计算的重要突破之一同蜗壳线至!线范围∃。。时还探索垫层向混凝土结构传力的百分比6入水口处多,7。%∋+混凝土是一种抗压不抗拉并在蜗壳尾夹角处,、。。。。有拉伸裂纹压缩压碎情况下仍能继续工作8蜗壳线至∋∋0线范围,,钢的材料尤其是出现裂纹时筋将承受很。,大载荷为了得到接近实际的结
6、果按其特,有的非线性特点进行分析计算并考虑混凝、。土受力状况裂纹的出现时间及位置&分析软件及分析方案的选择、蜗、要完成座环壳混凝土联合受力这,样大型的非线性计算课题就必须选择功能。强的软件美国9∗:9(;公司研制的:;9<9有限元结构分析软件,有很强的前、、后处理功能,动力分析子具有静力分析、结构能力子区模型能力等种分析功能及多达=4种的不同类型的单元库,此外还具有国内其他软件不具备的钢筋混凝土单元和非,图整体模型划分线性接触单元能满足课题研究的计算分析。需要,!有限元模型的形成结构按联接和承载方式可以分为三大、、。、/蜗壳钢筋混凝土基础整体模型共使用了三维壳单元三维钢部分座环/
7、、计算范围选定为筋混凝土元三维接触元及超单元!种单/,,(%+上下游方向机组轴线%厂横元节真总数!&&个单元总数∋∋个##001+001+至上游边界面%厂上%+蜗壳的离散。##,#,#001,至下游界面%厂下001+蜗壳由&2!0!!71三种厚度的钢−东方电机》年第!期,板分段焊成其断面形状从入水口处至尾与>节点相连的第一级弹簧的刚度和间部,,/由圆形逐渐过渡成椭圆形尾部和水直隙分别为管。处焊有加强筋蜗壳轴线最大半径为=#1,
