本文關(guān)鍵詞：水電站地下廠房振動(dòng)特性與抗振設(shè)計(jì)分析研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水電機(jī)組振動(dòng)是涉及水電站安全穩(wěn)定運(yùn)行的重大問(wèn)題。隨著國(guó)內(nèi)眾多大型水電站和大容量抽水蓄能電站的建成,機(jī)組振動(dòng)和水力脈動(dòng)誘發(fā)的廠房振動(dòng)較為強(qiáng)烈。水電站機(jī)組及廠房振動(dòng)不僅對(duì)結(jié)構(gòu)有一定的破壞作用,影響電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行,還將產(chǎn)生噪音和惡化廠內(nèi)工作環(huán)境。因此,機(jī)組周圍混凝土支撐結(jié)構(gòu)的剛度和振動(dòng)問(wèn)題是廠房結(jié)構(gòu)動(dòng)力設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,也越來(lái)越受到水電站設(shè)計(jì)者和運(yùn)行管理者的高度重視。本文針對(duì)以上問(wèn)題,利用有限元及結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的相關(guān)理論,對(duì)水電站廠房進(jìn)行了動(dòng)力分析,主要內(nèi)容包括：首先,建立了有限元計(jì)算模型。從理論上闡述了適用于不同節(jié)點(diǎn)自由度單元連接的MPC法并驗(yàn)證了其計(jì)算的準(zhǔn)確性；進(jìn)而對(duì)水電站廠房上下游側(cè)與圍巖結(jié)合的邊界約束模擬方法進(jìn)行研究分析,為水電站廠房的動(dòng)力分析奠定了基礎(chǔ)。其次,對(duì)水電站廠房進(jìn)行抗振設(shè)計(jì)研究。對(duì)多方面的構(gòu)造措施進(jìn)行歸納分析,比如厚板結(jié)構(gòu)與板梁結(jié)構(gòu)、立柱尺寸的改變和上下游側(cè)采用實(shí)體墻或是立柱結(jié)構(gòu)。從防止共振和控制振動(dòng)反應(yīng)量值的角度,提出有利于抗機(jī)組振動(dòng)的結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)尺寸,為廠房結(jié)構(gòu)抗振動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)性建議。最后,對(duì)水電站廠房機(jī)墩振幅進(jìn)行分析。分別采用規(guī)范算法、有限元方法以及不同的模型進(jìn)行機(jī)墩振幅計(jì)算,對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行總結(jié)分析,提出評(píng)價(jià)結(jié)論,為機(jī)墩動(dòng)力設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。綜合以上研究?jī)?nèi)容,提出水電站廠房抗振設(shè)計(jì)的有效、可行途徑,為大型水電站地下廠房的動(dòng)力設(shè)計(jì)提供有益的參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)組振動(dòng) 水電站廠房 MPC 抗振 設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TV731.6;TV312
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外水電站廠房動(dòng)力分析研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 廠房結(jié)構(gòu)自振特性11-13
• 1.2.2 機(jī)組荷載振動(dòng)作用下動(dòng)力響應(yīng)13-14
• 1.3 本文主要內(nèi)容14-15
• 2 MPC法在水電站廠房數(shù)值模擬中的應(yīng)用15-24
• 2.1 理論分析15-18
• 2.1.1 剛度疊加法16-17
• 2.1.2 約束方程法17-18
• 2.1.3 MPC法18
• 2.2 計(jì)算模型18-20
• 2.2.1 計(jì)算范圍18-19
• 2.2.2 邊界條件19
• 2.2.3 實(shí)體模型19
• 2.2.4 板梁模型19-20
• 2.3 實(shí)例分析20-23
• 2.3.1 靜力計(jì)算20
• 2.3.2 模態(tài)計(jì)算20-22
• 2.3.3 諧響應(yīng)計(jì)算22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 3 圍巖約束的研究24-41
• 3.1 結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算理論24-26
• 3.1.1 自振特性分析方法24-25
• 3.1.2 諧響應(yīng)分析方法25-26
• 3.2 圍巖約束對(duì)模態(tài)的影響26-37
• 3.2.1 廠房整體自振特性26-29
• 3.2.2 發(fā)電機(jī)樓板自振特性29-31
• 3.2.3 電氣夾層樓板自振特性31-33
• 3.2.4 電氣夾層立柱自振特性33-35
• 3.2.5 水輪機(jī)層立柱自振特性35-37
• 3.3 圍巖約束對(duì)諧響應(yīng)的影響37-40
• 3.3.1 諧響應(yīng)位移37-38
• 3.3.2 諧響應(yīng)應(yīng)力38-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 4 廠房結(jié)構(gòu)抗振設(shè)計(jì)41-67
• 4.1 厚板結(jié)構(gòu)與板梁結(jié)構(gòu)41-51
• 4.1.1 發(fā)電機(jī)層樓板自振特性41-42
• 4.1.2 電氣夾層樓板自振特性42-44
• 4.1.3 諧響應(yīng)分析44-45
• 4.1.4 構(gòu)件尺寸敏感性分析45-51
• 4.2 立柱尺寸的研究51-58
• 4.2.1 發(fā)電機(jī)層樓板自振特性51-52
• 4.2.2 電氣夾層樓板自振特性52-54
• 4.2.3 電氣夾層立柱自振特性54-55
• 4.2.4 水輪機(jī)層立柱特性55-57
• 4.2.5 諧響應(yīng)的影響57-58
• 4.3 上下游側(cè)實(shí)體墻與立柱的研究58-65
• 4.3.1 發(fā)電機(jī)層樓板自振特性分析58-60
• 4.3.2 電氣夾層樓板自振特性分析60-61
• 4.3.3 上游側(cè)實(shí)體墻(柱)自振特性分析61-63
• 4.3.4 下游側(cè)實(shí)體墻(柱)自振特性分析63-64
• 4.3.5 諧響應(yīng)分析64-65
• 4.4 本章小結(jié)65-67
• 5 廠房結(jié)構(gòu)機(jī)墩振幅計(jì)算67-74
• 5.1 采用有限元法計(jì)算廠房機(jī)墩振幅67-68
• 5.2 采用結(jié)構(gòu)力學(xué)法(規(guī)范方法)計(jì)算機(jī)墩振幅68-71
• 5.2.1 機(jī)墩強(qiáng)迫振動(dòng)頻率68
• 5.2.2 機(jī)墩垂直自振頻率68-71
• 5.2.3 機(jī)墩垂直振幅驗(yàn)算71
• 5.3 有限元法計(jì)算廠房機(jī)墩振幅的結(jié)構(gòu)模型范圍71-72
• 5.3.1 計(jì)算方案71
• 5.3.2 計(jì)算結(jié)果71-72
• 5.4 水電站廠房機(jī)墩振幅計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析72-73
• 5.5 本章小結(jié)73-74
• 6 結(jié)論與展望74-76
• 6.1 結(jié)論74-75
• 6.2 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 附錄1 第三章附圖79-84
• 附錄2 第四章附圖84-91
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況91-92
• 致謝92-93

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：368247