大型水电站蜗壳及厂房结构动力分析问题探讨
|
摘要
介绍我国大型水电站蜗壳与厂房结构的动力分析研究现状,以及蜗壳与厂房结构和机组运行稳定性之间的关系,并就影响动力反应特性的几个因素,如垫层材料的非线性、蜗壳钢衬和外围混凝土间的非均匀接触、外围混凝土的已有损伤和开裂、流道内巨大水体的存在等进行论述,指出在内源荷载作用下地下厂房及蜗壳结构动力分析数值模型构建中所存在的问题。最后,结合汶川地震中地下厂房的震害,详细论证了进行地下蜗壳及厂房抗震研究的必要性和紧迫性。
The research advances in the dynamic analysis of spiral casings of large-scale hydropower stations as well as the relationship between their dynamic characteristics and the safety operation of turbine generating sets were introduced.The necessity for conducting researches on some factors for the dynamic responses of the spiral casings and hydropower houses were discussed,including the nonlinearity of materials for cushion layer,the non-uniform contact between steel spiral casings and surrounding concrete,the existing damage and cracks in reinforced concrete and the giant water body in flow channels,etc.The existing problems in the establishement of numerical models for dynamic analysis of underground hydropower houses and spiral casings excited by internal forces of water and turbine generating sets were put forward.Finally,based on the seismic damage of large-and middel-scale underground hydropower houses in "Wenchuan Earthquake",the necessity and impendency of aseismic researches on the underground hydropower houses were demonstrated.
The research advances in the dynamic analysis of spiral casings of large-scale hydropower stations as well as the relationship between their dynamic characteristics and the safety operation of turbine generating sets were introduced.The necessity for conducting researches on some factors for the dynamic responses of the spiral casings and hydropower houses were discussed,including the nonlinearity of materials for cushion layer,the non-uniform contact between steel spiral casings and surrounding concrete,the existing damage and cracks in reinforced concrete and the giant water body in flow channels,etc.The existing problems in the establishement of numerical models for dynamic analysis of underground hydropower houses and spiral casings excited by internal forces of water and turbine generating sets were put forward.Finally,based on the seismic damage of large-and middel-scale underground hydropower houses in "Wenchuan Earthquake",the necessity and impendency of aseismic researches on the underground hydropower houses were demonstrated.
引文
[1]邴凤山.改革开放30年我国大型水电机组蓬勃发展(代序)[C]//中国水力发电学会.大型水轮发电机组技术论文集.北京:中国电力出版社,2008:1-2.
[2]程永权.关于流域水电站滚动开发及开展百万千瓦级水电机组研究的思考[C]//中国水力发电学会.大型水轮发电机组技术论文集.北京:中国电力出版社,2008:3-7.
[3]唐澍,潘罗平.1000MW级水轮机运行稳定性关键技术研究[C]//中国水力发电学会.大型水轮发电机组技术论文集.北京:中国电力出版社,2008:27-30.
[4]邵建雄,陈冬波,刘景旺.1000MW水轮发电机组创新研究思路探讨[J].人民长江,2009,40(2):13-15.
[5]张超然,戴会超,高季章,等.特大型水电工程建设和运行面临的主要科技问题[J].水利学报,2007,38(S1):7-14.
[6]钱钢粮.我国水力资源及主要特大型水电站规划设想[C]//中国水力发电学会.大型水轮发电机组技术论文集.北京:中国电力出版社,2008:55-59.
[7]晏志勇,王彬,周建平,等.汶川地震灾区大中型水电工程震损调查与分析[M].北京:中国水利水电出版社,2009.
[8]樊启祥,汪志林,苏立.汶川大地震给金沙江下游水电开发带来的思考[J].水力发电学报,2009,28(5):29-34.
[9]黄润秋.论中国西南地区水电开发工程地质问题及其研究对策[J].地质灾害与环境保护,2002,13(1):3-7.
[10]张楚汉.水利水电工程科学前沿[M].北京:清华大学出版社,2002.
[11]林皋.混凝土大坝抗震技术的发展现状与展望-Ⅰ[J].水科学与工程技术,2004(6):7-9.
[12]张楚汉.高坝-水电站工程中的关键科学问题[J].三峡大学学报:自然科学版,2004,6(3):193-197.
[13]国家自然科学基金委员会与工程材料科学部.学科战略发展研究报告(2006—2010年)之建筑、环境与土木工程卷[M].北京:科学出版社,2006.
[14]国家自然科学基金委员会与工程材料科学部.学科战略发展研究报告(2006—2010年)之水利科学与海洋工程卷[M].北京:科学出版社,2007.
[15]姚拴喜,陈婧,张运良,等.拉西瓦水电站700MW水轮机钢蜗壳埋入方式初步研究[R].西安:西北勘测设计研究院,2004.
[16]马震岳,董毓新.水电站机组及厂房振动的研究与治理[M].北京:中国水利水电出版社,2004.
[17]练继建,王海军,秦亮.水电站厂房结构研究[M].北京:中国水利水电出版社,2007.
[18]伍鹤皋,马善定,秦继章.大型水电站蜗壳结构设计理论与工程实践[M].北京:科学出版社,2009.
[19]袁达夫,谢红兵.大型混流式水轮机蜗壳的埋设方式[J].人民长江,2009,40(16):37-39.
[20]李丹,廖远志,张新宁,等.三峡右岸电站15号机组蜗壳采用直埋方案探讨[J].人民长江,2007,38(8):17-19,23.
[21]张杰,兰道银,何英杰.三峡电站机组蜗壳直埋方案仿真模型试验研究[J].长江科学院院报,2007,24(1):47-50.
[22]陈琴,林绍忠,张杰.三峡电站直埋式蜗壳结构试验模型的非线性有限元分析[J].长江科学院院报,2007,24(2):51-54.
[23]伍鹤皋,蒋逵超,申艳,等.直埋式蜗壳三维非线性有限元静力计算[J].水利学报,2006,37(11):1323-1328.
[24]马震岳,陈婧,张运良.长江三峡水利枢纽右岸电站15号机组蜗壳直埋方案结构静动力计算分析报告[R].大连:大连理工大学,2006.
[25]蒋逵超,伍鹤皋,申艳,等.脉动压力作用下直埋式蜗壳非线性动力响应[J].水力发电学报,2007,26(4):103-109.
[26]欧阳金惠,陈厚群,李德玉.三峡电站厂房结构振动计算与试验研究[J].水利学报,2005,36(4):484-490.
[27]马震岳,张运良,陈婧,等.巨型水轮机蜗壳敷设软垫层埋设方式可行性论证[J].水力发电,2006,32(1):28-32,56.
[28]张运良,马震岳,程国瑞,等.水轮机蜗壳不同埋设方式的流道结构刚强度分析[J].水利学报,2006,37(10):1206-1211.
[29]陈婧,张运良,马震岳,等.不同埋设方式下巨型水轮机蜗壳结构的动力特性分析[J].大连理工大学学报,2007,47(4):593-597.
[30]张运良,马震岳,王洋,等.混凝土开裂对巨型水电站主厂房动力特性的影响[J].水利学报,2008,39(8):982-987.
[31]张存慧,张运良,马震岳.内水压力重复加载作用下蜗壳外围钢筋混凝土的损伤分析[J].水利学报,2008,39(11):1262-1266.
[32]张运良,张存慧,马震岳.三峡水电站直埋式蜗壳结构的非线性分析[J].水利学报,2009,40(2):220-225.
[33]ZHANG Cun-hui,ZHANG Yun-liang.Nonlinear dynamicanalysis of hydropower house excited by pressure fluctuation[J].Journal of Zhejiang University:Science A,2009,10(9):1231-1240.
[34]欧阳金惠,陈厚群,张超然,等.三峡电站15号机组厂房结构动力分析[J].中国水利水电科学研究院学报,2007(2):137-142.
[35]张辉东,王日宣,王元丰.大型水电站厂房结构地震时程响应非线性数值模拟[J].水力发电学报,2007,26(4):96-102.
[36]张存慧,马震岳,张运良.地震荷载作用下水电站厂房结构的振动应力分析[J].水电能源科学,2009,27(5):94-96.
[37]舒扬,王日宣.水电站厂房动力分析[M].北京:水利电力出版社,1987.
[38]左双英,肖明.映秀湾水电站大型地下洞室群三维非线性损伤地震响应数值分析[J].水力发电学报,2009,30(3):721-728.
[39]隋斌,朱维申,李晓静.地震荷载作用下大型地下洞室群的动态响应模拟[J].岩土工程学报,2008,30(12):1877-1882.
[40]李海波,朱莅,吕涛,等.考虑地震动空间非一致性的岩体地下洞室群地震反应分析[J].岩石力学与工程学报,2008,27(9):1757-1766.
[41]李小军,卢滔.水电站地下厂房洞室群地震反应显式有限元分析[J].水力发电学报,2009,28(5):41-46.
[42]张运良,马艳晶.基于两类典型动力人工边界的水电站地下洞室群地震反应分析[J].水电能源科学,2010,28(3):70-73,145.
[43]张运良,马艳晶,韩涛.大型水电站地下洞室群三维地震反应时域分析[J].水力发电,2010,36(5):27-30.
[44]张运良,马艳晶.斜入射SV波作用下的水电站地下洞室群地震反应特点[C]//同济大学.第三届水工岩石力学会议论文集.上海:同济大学出版社,2010.
[45]张运良.大型水电站地下厂房应重视抗震研究[EB/OL].[2010-05-06].http://www.paper.edu.cn.
[2]程永权.关于流域水电站滚动开发及开展百万千瓦级水电机组研究的思考[C]//中国水力发电学会.大型水轮发电机组技术论文集.北京:中国电力出版社,2008:3-7.
[3]唐澍,潘罗平.1000MW级水轮机运行稳定性关键技术研究[C]//中国水力发电学会.大型水轮发电机组技术论文集.北京:中国电力出版社,2008:27-30.
[4]邵建雄,陈冬波,刘景旺.1000MW水轮发电机组创新研究思路探讨[J].人民长江,2009,40(2):13-15.
[5]张超然,戴会超,高季章,等.特大型水电工程建设和运行面临的主要科技问题[J].水利学报,2007,38(S1):7-14.
[6]钱钢粮.我国水力资源及主要特大型水电站规划设想[C]//中国水力发电学会.大型水轮发电机组技术论文集.北京:中国电力出版社,2008:55-59.
[7]晏志勇,王彬,周建平,等.汶川地震灾区大中型水电工程震损调查与分析[M].北京:中国水利水电出版社,2009.
[8]樊启祥,汪志林,苏立.汶川大地震给金沙江下游水电开发带来的思考[J].水力发电学报,2009,28(5):29-34.
[9]黄润秋.论中国西南地区水电开发工程地质问题及其研究对策[J].地质灾害与环境保护,2002,13(1):3-7.
[10]张楚汉.水利水电工程科学前沿[M].北京:清华大学出版社,2002.
[11]林皋.混凝土大坝抗震技术的发展现状与展望-Ⅰ[J].水科学与工程技术,2004(6):7-9.
[12]张楚汉.高坝-水电站工程中的关键科学问题[J].三峡大学学报:自然科学版,2004,6(3):193-197.
[13]国家自然科学基金委员会与工程材料科学部.学科战略发展研究报告(2006—2010年)之建筑、环境与土木工程卷[M].北京:科学出版社,2006.
[14]国家自然科学基金委员会与工程材料科学部.学科战略发展研究报告(2006—2010年)之水利科学与海洋工程卷[M].北京:科学出版社,2007.
[15]姚拴喜,陈婧,张运良,等.拉西瓦水电站700MW水轮机钢蜗壳埋入方式初步研究[R].西安:西北勘测设计研究院,2004.
[16]马震岳,董毓新.水电站机组及厂房振动的研究与治理[M].北京:中国水利水电出版社,2004.
[17]练继建,王海军,秦亮.水电站厂房结构研究[M].北京:中国水利水电出版社,2007.
[18]伍鹤皋,马善定,秦继章.大型水电站蜗壳结构设计理论与工程实践[M].北京:科学出版社,2009.
[19]袁达夫,谢红兵.大型混流式水轮机蜗壳的埋设方式[J].人民长江,2009,40(16):37-39.
[20]李丹,廖远志,张新宁,等.三峡右岸电站15号机组蜗壳采用直埋方案探讨[J].人民长江,2007,38(8):17-19,23.
[21]张杰,兰道银,何英杰.三峡电站机组蜗壳直埋方案仿真模型试验研究[J].长江科学院院报,2007,24(1):47-50.
[22]陈琴,林绍忠,张杰.三峡电站直埋式蜗壳结构试验模型的非线性有限元分析[J].长江科学院院报,2007,24(2):51-54.
[23]伍鹤皋,蒋逵超,申艳,等.直埋式蜗壳三维非线性有限元静力计算[J].水利学报,2006,37(11):1323-1328.
[24]马震岳,陈婧,张运良.长江三峡水利枢纽右岸电站15号机组蜗壳直埋方案结构静动力计算分析报告[R].大连:大连理工大学,2006.
[25]蒋逵超,伍鹤皋,申艳,等.脉动压力作用下直埋式蜗壳非线性动力响应[J].水力发电学报,2007,26(4):103-109.
[26]欧阳金惠,陈厚群,李德玉.三峡电站厂房结构振动计算与试验研究[J].水利学报,2005,36(4):484-490.
[27]马震岳,张运良,陈婧,等.巨型水轮机蜗壳敷设软垫层埋设方式可行性论证[J].水力发电,2006,32(1):28-32,56.
[28]张运良,马震岳,程国瑞,等.水轮机蜗壳不同埋设方式的流道结构刚强度分析[J].水利学报,2006,37(10):1206-1211.
[29]陈婧,张运良,马震岳,等.不同埋设方式下巨型水轮机蜗壳结构的动力特性分析[J].大连理工大学学报,2007,47(4):593-597.
[30]张运良,马震岳,王洋,等.混凝土开裂对巨型水电站主厂房动力特性的影响[J].水利学报,2008,39(8):982-987.
[31]张存慧,张运良,马震岳.内水压力重复加载作用下蜗壳外围钢筋混凝土的损伤分析[J].水利学报,2008,39(11):1262-1266.
[32]张运良,张存慧,马震岳.三峡水电站直埋式蜗壳结构的非线性分析[J].水利学报,2009,40(2):220-225.
[33]ZHANG Cun-hui,ZHANG Yun-liang.Nonlinear dynamicanalysis of hydropower house excited by pressure fluctuation[J].Journal of Zhejiang University:Science A,2009,10(9):1231-1240.
[34]欧阳金惠,陈厚群,张超然,等.三峡电站15号机组厂房结构动力分析[J].中国水利水电科学研究院学报,2007(2):137-142.
[35]张辉东,王日宣,王元丰.大型水电站厂房结构地震时程响应非线性数值模拟[J].水力发电学报,2007,26(4):96-102.
[36]张存慧,马震岳,张运良.地震荷载作用下水电站厂房结构的振动应力分析[J].水电能源科学,2009,27(5):94-96.
[37]舒扬,王日宣.水电站厂房动力分析[M].北京:水利电力出版社,1987.
[38]左双英,肖明.映秀湾水电站大型地下洞室群三维非线性损伤地震响应数值分析[J].水力发电学报,2009,30(3):721-728.
[39]隋斌,朱维申,李晓静.地震荷载作用下大型地下洞室群的动态响应模拟[J].岩土工程学报,2008,30(12):1877-1882.
[40]李海波,朱莅,吕涛,等.考虑地震动空间非一致性的岩体地下洞室群地震反应分析[J].岩石力学与工程学报,2008,27(9):1757-1766.
[41]李小军,卢滔.水电站地下厂房洞室群地震反应显式有限元分析[J].水力发电学报,2009,28(5):41-46.
[42]张运良,马艳晶.基于两类典型动力人工边界的水电站地下洞室群地震反应分析[J].水电能源科学,2010,28(3):70-73,145.
[43]张运良,马艳晶,韩涛.大型水电站地下洞室群三维地震反应时域分析[J].水力发电,2010,36(5):27-30.
[44]张运良,马艳晶.斜入射SV波作用下的水电站地下洞室群地震反应特点[C]//同济大学.第三届水工岩石力学会议论文集.上海:同济大学出版社,2010.
[45]张运良.大型水电站地下厂房应重视抗震研究[EB/OL].[2010-05-06].http://www.paper.edu.cn.
版权所有：© 2023 中国地质图书馆 中国地质调查局地学文献中心