水電站廠房機(jī)組支承結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性研究.pdf

1、隨著水電事業(yè)的不斷發(fā)展，電站單機(jī)容量和廠房尺寸不斷增大，由此可能引發(fā)的水電站廠房結(jié)構(gòu)的振動(dòng)問(wèn)題非常令人關(guān)注，特別是廠房流道內(nèi)的脈動(dòng)壓力引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng)值得研究。本文結(jié)合喜河水電站工程，對(duì)水電站廠房機(jī)組支承結(jié)構(gòu)的模態(tài)特性、機(jī)組水力振動(dòng)振源、流道內(nèi)脈動(dòng)壓力特性、機(jī)組支承結(jié)構(gòu)在各種動(dòng)荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)等幾方面問(wèn)題進(jìn)行了較全面的分析研究。其中對(duì)脈動(dòng)壓力的考慮方法頗具新意。 用有限元法重點(diǎn)計(jì)算分析了水電站廠房支承結(jié)構(gòu)在各種不同情況下的動(dòng)力

2、特性；通過(guò)對(duì)比分析，深入研究了各個(gè)因素對(duì)廠房支承結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的影響；對(duì)水電站廠房支承結(jié)構(gòu)的振源進(jìn)行了分析，根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行了共振校核，并針對(duì)共振校核中出現(xiàn)的問(wèn)題，提出了幾點(diǎn)建議；結(jié)合水電站廠房流道內(nèi)脈動(dòng)壓力的自身特性，參照已有水輪機(jī)流道內(nèi)壓力脈動(dòng)分布規(guī)律的研究成果，對(duì)廠房支承結(jié)構(gòu)整個(gè)流道內(nèi)脈動(dòng)壓力分布做出了合理假設(shè)，并根據(jù)脈壓時(shí)程曲線進(jìn)行了頻譜分析，得到脈動(dòng)壓力的優(yōu)勢(shì)頻率；通過(guò)分析和計(jì)算，確定了兩種對(duì)廠房支承結(jié)構(gòu)振動(dòng)產(chǎn)生重要影響的典型動(dòng)

3、荷載，并用不同方法計(jì)算出了水電站廠房支承結(jié)構(gòu)在這兩種典型動(dòng)荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)值。 水電站廠房支承結(jié)構(gòu)自振頻率與整體廠房自振頻率相比偏高，但相對(duì)應(yīng)的自振特性仍保持一致；水電站廠房支承結(jié)構(gòu)自振特性的幾個(gè)主要影響因素中，樓板的邊界條件和附加質(zhì)量影響較大；水電站廠房支承結(jié)構(gòu)可能與蝸殼中不均勻流場(chǎng)引起的激振力、壓力鋼管—水輪機(jī)水道系統(tǒng)的水擊激振力和不均衡磁拉力引起的激振力發(fā)生共振；頻譜分析表明水電站廠房支承結(jié)構(gòu)流道內(nèi)的脈動(dòng)壓力主要體現(xiàn)為