潘口水電站廠房結構三維動力特性分析_自振頻率-論文網(wǎng)

1、潘口水電站廠房結構三維動力特性分析潘口水電站廠房結構三維動力特性分析_自振頻率自振頻率論文網(wǎng)文網(wǎng)潘口水電站位于湖北省十堰市竹山縣境內(nèi)，地處堵河干流上游河段，壩址距竹山縣城13km，經(jīng)鮑峽鎮(zhèn)至十堰公路里程162km。工程開發(fā)任務以發(fā)電、防洪為主，電站建成后還具有增加南水北調(diào)中線可調(diào)水量，提高南水北調(diào)的供水保證率，改善庫區(qū)通航條件等綜合利用效益。水庫正常蓄水位355.00m，相應庫容19.70億m3，總庫容23.38億m3，調(diào)節(jié)庫容11.2

2、0億m3，為完全年調(diào)節(jié)水庫。電站裝機2臺，總裝機容量500MW。潘口水電站工程為一等大(1)型工程。樞紐建筑物主要由混凝土面板堆石壩、右岸岸邊開敞式溢洪道、右岸泄洪洞、左岸引水隧洞、地面廠房和開關站等組成。地面廠房為1級建筑物。為確保水電站廠房的抗震安全穩(wěn)定及電站與電網(wǎng)安全運行合理模擬結構的抗震數(shù)值模型、地基的邊界條件分析抗震尤顯重要。多年來對大型水電站建筑物進行抗震分析時常將整體結構視為剛性體或均勻各向同性的彈性體忽略結構材料的不均勻

3、性和類別，與實際存在很大差異[12]。鑒此本文做如下改進:①采用非線性三維有限元分析混凝土結構對流道系統(tǒng)等金屬結構采用滿足Mises屈服準則的等向彈塑性模型②采用ANSYS軟件建立電站廠房三維有限元模型，利用規(guī)范要求的擬靜力法來研究電站動力特性，為廠房安全運行和管理提供依據(jù)。2.結構動力分析原理（1）中，為零，可得到結構的無阻尼自由振動方程:（2）設在自由振動時，各質(zhì)點作簡諧振動，各結點的位移可以表示為（3）式中，為結點振幅列陣（即振型

4、），為與該振型對應的頻率。將式（3）代入式（2），可得廣義特征方程（4）結構在自由振動時，各結點的振幅不全為零，所以式（4）的系數(shù)行列式必須為零，由此可得求解結構自振頻率的方程（5）式（5）稱為特征方程。因為結構的剛度矩陣和質(zhì)量矩陣都是n階的方陣，式中n等于自由度的數(shù)目，所以式（5）是關于的n次代數(shù)方程，由該方程解出的n個的值可按升序排列為第個特征值的算術平方根稱為結構的第階固有頻率。對于每個自振頻率，由式（4）可確定一組各結點的振幅值