【摘要】：我國水力資源豐富,隨著國家對水力事業(yè)的大力開發(fā),水電站的建設規(guī)模越來越大,水電站廠房是水利樞紐中重要的建筑物,承擔著重要設備布置的任務,結構安全的重要性不言而喻。由于抽水蓄能電站具有水頭高、容量大、機組轉速高和水流雙向運行等特點,因此其廠房振動強度也遠超常規(guī)水電站廠房。當實際工程中因地形條件限制無法將副廠房布置在地面時,由主廠房傳遞到副廠房的振動與噪聲可能對工作人員的身心健康造成危害。為了控制副廠房的振動,需要對振動在主副廠房間的傳遞途徑做細致研究,針對性地降低副廠房振動。本文結合某抽水蓄能電站地下廠房結構,采用有限元法對振動在主副廠房間傳遞的途徑與傳遞規(guī)律進行了研究,主要研究內容如下:(1)采用有限單元法,建立了某抽水蓄能電站地下主廠房與副廠房結構耦聯(lián)體系的三維有限元模型,并進行了副廠房結構自振特性與共振復核的計算分析。結果表明,副廠房整體結構的自振頻率與可能振源頻率有足夠大的錯開度,不會發(fā)生共振。(2)通過改變主副廠房周邊圍巖位置與模擬范圍,以副廠房樓板和立柱的動力響應為依據,探討了振動在廠房周邊圍巖間傳遞的規(guī)律。結果表明:當圍巖模擬范圍增大時,副廠房的振動會增大;廠房上下游兩側的圍巖在振動傳遞過程中占據主導作用;廠房底部圍巖主要傳遞豎向振動,但在振動傳遞中起到的作用相對較小。(3)選取一倍廠房寬度上下游與底部圍巖共同作用的主副廠房模型,并在主副廠房間的結構縫中添加不同填充材料。模擬為線性材料時,每種彈性模量設置1種填充深度;模擬為非線性材料時,每種彈性模量設置3種填充深度。對上述模型進行動力響應分析,以樓板和層間立柱的位移與加速度響應為依據,探討了不同材料屬性、參數(shù)與填充深度對振動在主副廠房間傳遞的影響。結果表明:結構縫中的填充材料主要傳遞縱向振動;填充材料模擬成線性時副廠房結構在填充位置的縱向振動高于填充材料模擬成非線性時的振動結果;填充材料彈性模量較大時副廠房的縱向振動強度高于彈性模量較低時的振動結果;材料填充深度對與其連接的樓板和立柱的縱向振動影響較大。研究結果為副廠房結構的抗振設計提供了有力依據。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TV731

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本文編號：2769898