墊層蝸殼結(jié)構(gòu)在我國(guó)大中型水電站中被普遍使用。根據(jù)以往對(duì)墊層蝸殼結(jié)構(gòu)的研究可知在蝸殼與外圍混凝土之間鋪設(shè)薄軟墊層能夠調(diào)整內(nèi)水壓力在蝸殼與外圍混凝土之間的分配比例,改善結(jié)構(gòu)的受力性能。然而,墊層的存在會(huì)降低外圍混凝土對(duì)鋼蝸殼的約束作用,改變結(jié)構(gòu)的剛度,進(jìn)而對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性產(chǎn)生影響。以往針對(duì)鋼殼-墊層-混凝土組合結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性研究多采用數(shù)值模擬方法（如有限元方法）,而對(duì)于解析法的應(yīng)用則非常少,幾乎沒(méi)有。因此,本文運(yùn)用解析法研究了墊層材料參數(shù)以及外圍混凝土厚度、鋼殼厚度對(duì)水電站墊層蝸殼結(jié)構(gòu)徑向振動(dòng)的影響,具體研究如下:（1）通過(guò)力學(xué)分析方法,將墊層管道結(jié)構(gòu)中的鋼殼、墊層以及外圍混凝土簡(jiǎn)化為一個(gè)三自由度體系,脈動(dòng)水壓力作用在鋼殼內(nèi)壁上并假定其為簡(jiǎn)諧荷載,導(dǎo)出了墊層材料的剛度、阻尼與結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)的匹配關(guān)系表達(dá)式;將墊層管道結(jié)構(gòu)視為多層圓筒的軸對(duì)稱平面應(yīng)變問(wèn)題,導(dǎo)出了鋼殼、墊層以及外圍混凝土的剛度表達(dá)式。（2）以拉西瓦水電站工程為例,應(yīng)用已推導(dǎo)出的解析式分別計(jì)算了不同的墊層彈性模量、泊松比、厚度以及外圍混凝土厚度、鋼殼厚度下蝸殼組合結(jié)構(gòu)的剛度及自振頻率。結(jié)果表明:墊層彈性模量的增大會(huì)使結(jié)構(gòu)各階固有頻率... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究發(fā)展與現(xiàn)狀
    1.3 存在的問(wèn)題
    1.4 本文的主要工作
2 墊層管道結(jié)構(gòu)徑向動(dòng)力特性的解析推導(dǎo)
    2.1 墊層管道結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型
        2.1.1 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化
        2.1.2 基本假定
        2.1.3 蝸殼與外圍混凝土振幅的解析式推導(dǎo)
        2.1.4 簡(jiǎn)化后鋼殼結(jié)構(gòu)模型的固有頻率
    2.2 外圍混凝土、墊層以及鋼蝸殼的剛度
        2.2.1 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化
        2.2.2 基本假定
        2.2.3 結(jié)構(gòu)剛度解析式的推導(dǎo)
3 不同材料參數(shù)下結(jié)構(gòu)的剛度
    3.1 材料參數(shù)的確定
        3.1.1 國(guó)內(nèi)大中型水電站墊層蝸殼結(jié)構(gòu)材料參數(shù)的統(tǒng)計(jì)
        3.1.2 工程實(shí)例
    3.2 不同墊層彈性模量下結(jié)構(gòu)的剛度
        3.2.1 墊層彈性模量的取值
        3.2.2 墊層蝸殼結(jié)構(gòu)各材料的剛度
    3.3 不同墊層厚度下結(jié)構(gòu)的剛度
        3.3.1 墊層材料厚度的取值
        3.3.2 墊層蝸殼結(jié)構(gòu)各材料的剛度
    3.4 不同墊層泊松比下結(jié)構(gòu)的剛度
        3.4.1 墊層泊松比的取值
        3.4.2 墊層蝸殼結(jié)構(gòu)各材料的剛度
    3.5 不同外圍混凝土厚度下結(jié)構(gòu)的剛度
        3.5.1 外圍混凝土厚度的取值
        3.5.2 墊層蝸殼結(jié)構(gòu)各材料的剛度
    3.6 不同鋼蝸殼厚度下結(jié)構(gòu)的剛度
        3.6.1 鋼蝸殼厚度的取值
        3.6.2 墊層蝸殼結(jié)構(gòu)各材料的剛度
4 材料參數(shù)對(duì)墊層蝸殼結(jié)構(gòu)固有頻率的影響
    4.1 材料參數(shù)的確定
        4.1.1 鋼殼、墊層以及外圍混凝土的質(zhì)量
        4.1.2 計(jì)算參數(shù)表
    4.2 墊層彈性模量對(duì)墊層蝸殼結(jié)構(gòu)固有頻率的影響
        4.2.1 墊層蝸殼結(jié)構(gòu)固有頻率解析解與數(shù)值解的比較
        4.2.2 墊層蝸殼結(jié)構(gòu)的振型
    4.3 墊層材料厚度對(duì)墊層蝸殼結(jié)構(gòu)固有頻率的影響
    4.4 墊層泊松比對(duì)墊層蝸殼結(jié)構(gòu)固有頻率的影響
    4.5 外圍混凝土厚度對(duì)墊層蝸殼結(jié)構(gòu)固有頻率的影響
    4.6 鋼蝸殼厚度對(duì)墊層蝸殼結(jié)構(gòu)固有頻率的影響
    4.7 本章小結(jié)
5 材料參數(shù)對(duì)墊層蝸殼結(jié)構(gòu)振幅的影響
    5.1 計(jì)算參數(shù)的取值
        5.1.1 水力脈動(dòng)幅值的取值
        5.1.2 水力脈動(dòng)頻率的取值
        5.1.3 墊層阻尼的取值
    5.2 墊層彈性模量對(duì)墊層蝸殼結(jié)構(gòu)振幅的影響
    5.3 墊層材料阻尼對(duì)墊層蝸殼結(jié)構(gòu)振幅的影響
    5.4 墊層材料厚度對(duì)墊層蝸殼結(jié)構(gòu)振幅的影響
    5.5 墊層材料泊松比對(duì)墊層蝸殼結(jié)構(gòu)振幅的影響
    5.6 外圍混凝土厚度對(duì)墊層蝸殼結(jié)構(gòu)振幅的影響
    5.7 鋼蝸殼厚度對(duì)墊層蝸殼結(jié)構(gòu)振幅的影響
    5.8 墊層材料剛度對(duì)墊層蝸殼結(jié)構(gòu)振幅的影響
    5.9 結(jié)合實(shí)際工程的探討
        5.9.1 拉西瓦水電站墊層參數(shù)的選取探討
        5.9.2 溪洛渡水電站墊層參數(shù)的選取探討
        5.9.3 三峽水電站墊層參數(shù)的選取探討
        5.9.4 白鶴灘水電站墊層參數(shù)的選取探討
    5.10 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]白鶴灘水電站墊層蝸殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 陳鵬,伍鶴皋,方丹,萬(wàn)祥兵.  中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2018(03)
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[3]向家壩水電站不同埋設(shè)方式蝸殼結(jié)構(gòu)有限元分析[J]. 陳琴,祁勇峰.  人民長(zhǎng)江. 2017(07)
[4]藏木水電站脈動(dòng)壓力下廠房結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析[J]. 侯攀,江波.  水電站設(shè)計(jì). 2017(01)
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[6]考慮墊層材料非線性的壓力鋼管內(nèi)水壓力傳遞系數(shù)[J]. 張運(yùn)良.  水利學(xué)報(bào). 2014(11)
[7]摩擦系數(shù)對(duì)水電站墊層蝸殼結(jié)構(gòu)特性的影響[J]. 袁文娜,伍鶴皋,樊熠瑋,范湘蓉.  中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2014(04)
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[9]大型水電站蝸殼埋設(shè)方式對(duì)廠房振動(dòng)的影響分析[J]. 歐陽(yáng)金惠,陳厚群,張超然.  水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2012(04)
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博士論文
[1]水電站墊層蝸殼結(jié)構(gòu)特性及廠房結(jié)構(gòu)抗震研究[D]. 張啟靈.武漢大學(xué) 2010
[2]雙洞錯(cuò)距山嶺隧道洞口段地震動(dòng)力響應(yīng)及減震措施研究[D]. 孫鐵成.西南交通大學(xué) 2009

碩士論文
[1]水工墊層壓力管道的結(jié)構(gòu)分析[D]. 宋澤宇.大連理工大學(xué) 2016
[2]水電站墊層蝸殼結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力特性研究[D]. 李曉俊.大連理工大學(xué) 2011
[3]蝸殼墊層對(duì)水電站廠房動(dòng)力特性的影響[D]. 姚鋒娟.大連理工大學(xué) 2010
[4]高水頭電站墊層式蝸殼結(jié)構(gòu)特性分析研究[D]. 安學(xué)民.西安理工大學(xué) 2009
[5]設(shè)墊層的蝸殼結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性研究[D]. 魏燕.西安理工大學(xué) 2008
[6]水電站墊層蝸殼數(shù)值模擬方法研究[D]. 張嘉.西安理工大學(xué) 2008
[7]墊層鋼管和墊層鋼蝸殼研究以拉西瓦水電站工程為例[D]. 鄧雙明.西安理工大學(xué) 2004
[8]大型水電站水輪機(jī)蝸殼結(jié)構(gòu)研究[D]. 陽(yáng)芳.武漢大學(xué) 2004



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