三峡水电站左岸厂房上部网架结构整体分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第6卷第4期空间结构Vo1．6No．42000年l2月SPATIAISTRUCTURESDec．2000[文章编号]1006—6578(2000)04—0003—08三峡水电站左岸厂房上部网架结构整体分析■董石麟，李元齐(浙江大学土木系，浙江，杭州310027)[摘要]三峡水利枢纽是跨世纪的宏伟工程，其左岸主厂房内设有两台1200T大桥机及两台125T小桥机。屋盖结构采用正放四角锥网架。由于该网架结构支撑在下、下游墙体结构上，必须参与厂房结构的整体作用，且屋

2、面荷载较大，因而与普通民用工程中的网架结构在受力上有较大区别。鉴于三峡工程的重要性，必须对其受力性能作整体分析。本文系统介绍了该网架初步设计及整体有限元分析的情况，并就网架结构在与上、下游墙体的不同连接方式下的整体受力性能及经济性作了比较。同时，本文还针对网架结构分析了简化计算结果与整体分析结果的差别。结果表明，网架结构与上、下游墙体之间的相互作用非常明显，必须进行整体分析。最后，根据分析结果，得出一些有价值的结论，供同类工程参考。●[关键词]网架结构；整体分析；有限元法[-su图分类号]TU391[文献

3、标识码]A1工程概况三峡水利枢纽是跨世纪的宏伟工程，其左岸主厂房总长642．7m，宽39．0m。其中，15个标准段长37．8m，两端各有一个非标准段，长度分别为40．2m和28．0m。厂房内设有两台1200T大桥机及两台125T小桥机。屋盖采用正放四角锥网架，从整体刚度、施工及经济指标等方面考虑均为理想选择。由于该网架支撑在上、下游墙体上，要求必须参与厂房结构的整体作用，屋●面荷载较大，荷载组合非常复杂，因而与普通民用工程中的网架结构在受力上有较大区别。三峡工程乃千年大计，不容有丝毫闪失。鉴于三峡厂房工程

4、的重要性，为保证网架结构杆件选择及支承方式的合理性，必须对其受力情况作全面的分析。本文系统介绍了该网架初步设计及整体分析的基本情况，并给出一些结论，供同类工程参考。[收稿日期]2000—01—10[作者简介]董石麟(1932一)，男，浙江杭州人，教授，中国工程院院士，浙江大学建筑工程学院院长，长期从事大跨空间结构的教学、科研和设计工作。3维普资讯http://www.cqvip.com董石麟等：三峡水电站左岸厂房上部网架结构整体分析第4期2分析目的及基本条件2．1分析目的整体分析主要目的如下：(1)了解网

5、架结构整体变形及网架杆件内力分布；(2)了解上、下游墙体变形及内力分布；(3)分析网架结构与上、下游墙体之间的相互作用，包括在各种工况下上、下游墙体之间通过网架的内力传递，上、下游墙体的变形引起的网架杆件变形及内力。2．2计算范围(1)垂直水流方向：取一个标准机段(38．3m宽)；(2)顺水流方向：取自厂坝分缝20+118．OOm至尾水墩头20+174．35m；(2)高度方向：取水轮机层67．OOm标高至上、下游墙体顶部。包括网架、上游及下游墙体、发电机层楼板、风罩及梁柱、尾水平台、67．OOm标高以上游

6、及下游附厂房、尾水墩。2．3荷载条件(1)结构自重：变形分析中不考虑全部钢筋混凝土结构的自重，因为其变形已完成；应力分析则应全部考虑。(2)屋面荷载：上弦恒载4．0kN／m。；上弦活载0．7kN／m。；下弦活载0．5kN／m。；天沟恒载2．0kN／m；下弦作用有吊物活载。(3)风荷载，由设计单位提供风压分布。O(4)温度荷载：对网架结构，考虑±25℃的温度变化；对墙体，只计内外温差，即夏季===2．6℃(外高内低)，冬季d~-8．5℃(外低内高)。(5)发电机层楼板上活载：50．0kN／m。(6)尾水平台

7、上活载：20．0kN／m。。(7)下游附厂房75．30m标高层活载：10．0kN／m。。(8)大、小桥机荷载。其中，大桥机需考虑两台联合起吊发电机转子的情况，包括其轮压力、横向刹车力、纵向刹车力、水平侧向力的作用；小桥机则只需考虑一台的作用。2．4分析工况(1)两台大桥机联合吊发电机转子(刹车)。即网架自重+屋面恒载+向下游风荷载+大桥机荷载(P～在上游墙，P在下游墙，横向刹车力指向下游)+发电机屋楼板上活载+尾水平台上活载+下游附厂房活载。◆-(2)两台大桥机联合起吊发电机转子(刹车)。即网架自重+屋面

8、恒载+向上游风荷载+大桥机荷载(P～在下游墙，P在上游墙，横向刹车力指向上游)-I-发电机层楼板上活载+尾水平台上活载+下游附厂房活载。(3)工况(1)+网架温度荷载。包括(a)网架温度升高25℃；(b)网架温度降低25℃。(4)工况(2)-I-网架温度荷载。包括4il鑫瓣维普资讯http://www.cqvip.com2000正空间结构第4期(a)网架温度升高25C；(b)网架温度降低25℃。(5)两台大桥机联合吊发电机转子