升压水泵房肘型流道结构分析及主筋选配-论文.pdf

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1、城市建筑l研究·探讨IURBANISMANDARCHITECTUREIRESEARCH．DISCUSSION升压水泵房肘型流道结构分析及主筋选配TheElbowFlowStructureAnalysisandMainReinforcementMatchingofBoosterWaterPumpRoomType■孙凌云●SunLingyun【摘要】本文首先运用SolidWorks软件对某升压水泵房的二、有限元计算蜗壳和肘型引水流道结构进行三维整体建模；其次，采用1．三维物理模型ANSYS软件对模型进行网格剖分及有限元方法分析；最后，蜗壳和肘型引水流通为三维空腔结构。特别足针

2、对肘型引水流道结构的计算结果，对该结构进行了主筋蜗壳部位，空间曲面极为复杂，不同角度断面的形选配设计。状不存在相似性，直接建模存在困难。因此，采用SolidWorks软件进行模型创建。考虑蜗壳周边区域【关键词】肘型流道有限元分析主筋选配(设备蛏井、孔洞、交通啜井等)的影响，本计算在对泵房卜部结构进行了三维建模时，选取蜗壳周边较大区域进行分析，整体三维模型消隐图见图2。【Abstract1ThispaperfirstuseSolidWorkssoftwaretocarryonthewhole3dmodelingforacertainwaterboosterpumpvolut

3、eandelbowtypewaterflowstructure；Second,carryon图4肘型流道三维有限兀模型themeshdissectionofthemodelbyANSYSsoftwareand：{．荷载说明analyzesthefiniteelementmethod(fem)；Finally,inviewof(1)结构自重thecalculationresultsofelbowtypewaterdiversionflow结构自重按钢筋混凝土密度2500kg／m汁算。structure，theauthormakesthematchingdesignforth

4、emain(2)静水压力reinforcement依照《DI5077—1997水工建筑物荷载设计规范》进行相关计算，蜗壳叶片F部封闭圈上游与水IKeywords1elbowtypeflow图1蜗壳及肘型流道三维模型图图接触部位均作用有静水压力。reinforcementmatching设计水位为4．99ll。若未特殊说明，本文高程均采用l985国家高程系。(3)因蜗壳叶片转动引起的附加水压力前言蜗壳叶片转动，致使叶片下部封闭圈以卜部某滨海电厂采用一次循环冷却系统，升压水泉位产生附加水压力，该部位总水烁力为附加水压力+房是电厂的主要取水设施，为发电机组提供循环冷静水压力。附

5、加水压力由不同工况下的水泵扬程确却用水。定作为泵房最主要的部分，钢筋混凝土蜗壳是一闭阀启动时，水泵扬程32．06Ill(it一箨静压水头个复杂的空间结构，以往的计算方法主要有：(1)为：水泵扬程一动水头+该部位的设计水深)。以结构力学为主的平面r形框架法；(2)以弹性力图2蜗壳及肘型流道三维模犁消隐正常运行时，水泵扬程19．58m(计算静压水头学为主的混合法；(3)有限元法，有时辅以必要的2．三维有限元模型为：水泵扬程一动水头+该部位的设计水深)。结构模型试验等。前两种方法有诸多的计算假定，本文采用大型商用有限元软件ANSYS13．0，对(4)扬压力在一定程度上难以真实反

6、映结构的受力特性。第三泵升压水泵房的蜗壳和肘型引水流道结构进行了综依照{DL5O77—1997，水工建筑物荷载设计规种方法为通行的先进方法，能较为真实地反映结构合计算分析。在物理模型基础上，采用空间六面体范》进行相关计算，在结构与基岩接触面处作用有的受力特性，但其难点在于建立三维有限元模型。等参单元对整体结构进行了网格剖分。扬压力。一、工程概况蜗壳和肘型引水流道的整体结构总元数为(5)设备层活荷载本设计中，泵房由4个进水单元组成，分为地238967个，节点数为58036个，网格剖分模型见图当对结构有利时，设备层活荷载取为0．0kPa；上和地下两部分。地下部分是泵房的主体，

7、长宽高3。肘型引水流道结构的总单元数为104618个，节当对结构不利时，设备层活荷载取为40．0kPa。分别为95．4m、55．0m、28．5m。地下部分的结构形点数为28334个，网格剖分模型见图4。模型采用(6)蜗壳顶部封闭体作用力式非常复杂，流道、洞孔、异型构件等繁多，泵房笛卡尔直角坐标系，坐标x轴为垂直水流向，标抽空检修时，封闭体向下均匀作Hj在蜗壳顶板的设计流量、复杂程度及设计难度，均为国内同类Y轴正f颐水流向指向上游，坐标z轴正向向。埋件E，封闭体自重为336．0kN；水泵运行时，封工程之最。闭体向上均匀作用在蜗壳