抽水站厂房地下结构整体空间有限元分析

本文用８结点不协调三维实体单元，以陕西中部东雷抽黄工程某抽水站为例，对钢筋混凝土整体烧筑的厂房底板和侧墙及其地基进行了整体空间有限元分析研究。论述了抽水站厂房底板和侧墙结构模型化的有关问题，给出了不同的地基处理水平下结构及地基的受力和变形情况，可为抽水站厂房的结构设计和地基处理提供可靠的依据。     

地震荷载作用下锦屏地下厂房动力分析

锦屏地下厂房洞室群规模巨大,厂区断层及裂隙密集带发育,实测最大主应力达35.7 MPa,为高地应力区。该区基本烈度VII度,50年超越概率5%的水平峰值加速度达到0.167 g,抗震问题突出。采用输入加速度时程法,对该地下厂房5#机组段二维有限元模型进行动力时程分析。结果表明:5#机组段进行系统支护后,在地震荷载作用下,三大洞室协调振动,上下游边墙处动位移及速度差异较小;厂区水平向及铅直向加速度约为2.7 m/s2和1.9 m/s2,分别为输入加速度的1.65和1.73倍;围岩动力破坏区及动拉应力区分布规律与静力作用下相近,但其深度和量值有所增加,且在局部区域有新拉应力区生成;动拉应力区深度在3.7 m以内,其量值一般小于0.2 MPa,说明加固措施有效,可以满足抗震要求。     

地下圆形结构有限元二阶分析

本文根据二阶理论,计及轴力产生的二阶弯矩,考虑了结构初期不规整的影响,按变形后的位形建立平衡微分方程,推导出几何非线性的弹性地基园拱单元刚度矩阵,将其用于地下园形结构的有限分析.本方法已编制成微机(IBM—PC)程序,试算例题结果附后。     

大断面地下结构抗震有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS,针对地震发生时地震波的单双向激励及地下结构的不同埋深等情况,分析地下结构侧壁土压力及相对位移的变化规律,得出单独水平向激励时,侧壁顶部水平位移最大,当有垂直激励参与时,侧壁顶部垂直位移最大,结构会产生剪切和扭转变形,发生ρ-δ效应．因此,在进行水平方向地震反应分析时,忽略竖向地震作用是偏于危险的．     

天龙湖地下厂房地震动力放大区及动拉力区三维有限元分析

通过三维有限元地震反应分析，确定了天龙湖水电站高边坡地震加速度放大区及动拉应力区。结果表明，厂房所处区域为加速度衰减区，与同高程岩坡速度、加速度相比，厂房区量值较小。厂房区顺河向加速度约3．6m/s^2，横河向加速度约3．4m/s^2，铅直向加速度约2．5m/s^2，分别为输入加速度的0．87、0．82和0．60倍。上述结果为最终确定地下厂房方案，优化布置方案提供了设计参考依据。     

大型水电站地下厂房结构自振特性研究

结合某大型水电站地下厂房工程实际,采用三维有限元法从边界条件、模型范围、材料特性、垫层范围和垫层失效5个方面对其自振特性进行全面、系统的研究.结果表明:采取一定的措施加强围岩与厂房上下游边界的粘结强度,能够有效提高机组支撑结构的自振频率,抑制楼板、风罩薄弱部位的低频振动;模拟范围越小,结构各阶自振频率越大;提高混凝土的强度等级对整体混凝土结构的自振特性影响较小;垫层失效后,结构的自振频率显著减小,老化后的垫层平面范围越大,高阶频率降低越多,而低阶频率变化不大.     

水电站地下厂房岩锚吊车梁三维非线性有限元分析

应用三维非线性有限元方法，结合实际工程，研究地下厂房中下部分级开挖和吊梁荷载两个因素对岩锚吊车梁及附近围岩局部变形、稳定性的作用与影响，比较了刚体力系平衡法与有限元法计算岩锚吊车梁锚杆的受力情况和两者之间的差异，分析了吊车梁与洞壁接触面的稳定性，论证了三维非线性有限元方法用于研究水电站地下厂房岩钻吊车梁的合理性。     

高地震烈度区水电站地下厂房结构震损机理分析

中国水电站多位于西南高地震区.针对地下厂房结构的震损机理问题,以距汶川8.0级地震震中最近的映秀湾水电站和渔子溪水电站为分析对象,对水电站建筑物进行了震后实地调查,建立了映秀湾水电站洞周围岩和厂房结构的整体有限元模型,采用波动场应力法,对地下厂房结构在震时的结构稳定性进行了计算分析.根据实地调查结论和数值计算成果,对地下厂房结构的震损机理进行分析.实地震损调查表明,地下结构的震损形式多为表层脱落和闭合裂缝,破坏程度要明显轻于地面建筑.数值计算所反映的震损规律与实际调查中得到的结论基本吻合,则可从数值分析的角度进一步研究震损机理,认为产生震损的外因是沿一定角度入射的地震波,内因是地下厂房结构空间分布的不均匀性,而地下厂房结构赋存于洞周岩体则是地下结构震损与地面建筑具有本质区别的原因.     

天生桥水电站进水塔空间有限元结构分析

本计算以整个进水塔为研究对象,对塔体单元进行了详细剖分,并截取了相当于一倍塔高的基础,是一紧密结合工程实际的大型空间有限元分析课题。计算工况分为运行期及封堵期两种,封堵期又对后加山体支撑和不加山体支撑进行了对比分析论证。通过分析,摸清了进水塔整体及重点部位的受力状况、应力应变规律,解决了结构力学分析方法所不能解决的问题。本分析成果已用于生产实际中,对即将动工兴建的天生桥一级电站进水塔的体型优化、结构配筋起到了指导作用。     

装配式地下粮仓钢板-混凝土组合仓壁整体结构力学性能分析

基于等同原理的设计方法,设计了装配式地下粮仓仓壁竖向直口接头和环向榫形接头.结合仓壁接头抗弯和抗压足尺试验,建立了装配式钢板-混凝土组合仓壁和无接头钢板-混凝土组合仓壁整体结构有限元模型,对比分析两者在最不利工况下的计算结果.研究表明,装配式仓壁和无接头仓壁受力和变形能力相近,装配式仓壁最大径向位移为3.16 mm,无...     

水浪底水电站地下厂房尾水叉洞结构分析

尾水叉洞是小浪底地下水电站的重要组成部分,其结构设计安全与否是电站建成后能否正常运行的重要因素。本文针对尾水叉洞在施工、运行期可能出现的情况,运用三维有限元法对其整体结构进行了分析,结果表明小浪底电站尾水叉洞设计合理,满足工程需要。     

空间杆系结构的有限元非线性分析

推导建立一种用于空间杆系结构非线性计算的多结点空间等参杆单元。这一单元动用了有限位移的增量理论，引入了等参元的概念，结合材料的非线性模型可有效地解决空间杆系数结构的非线性分析计算问题，能更好地处理空间曲杆，在处理非线性计算时采用了以单元内积分点的非线性状态综合描述单元非线必状态的方法。     

十三陵抽水蓄能电站地下厂房结构动力分析

以十三陵抽水蓄能电站地下厂房为原型,对其不同的结构形式作了动力分析研究,指出这类厂房结构的减振设计的有效措施是加强楼板的约束和提高楼板的法向刚度;由于机墩刚度较大,因此机墩局部削弱的不同拆卸方案对整个结构的动力特性影响不大;而中拆方案对机墩的刚度削弱最大,对减振设计最为不利.     

肇源县中心抽水站技术改造工程效益分析

对肇源县中心抽水站技术改造工程进行了效益分析，结果表明，该技术改造工程经济效益与社会效益显著。     

混凝土重力坝厂房坝段单,双孔口方案动力有限元分析与比较

通过对某混凝土重力坝厂房坝段单、双孔口方案动力进行有限元分析,比较了两个方案在地震作用下的应力应变反应,得了了一些有意义的结果。     

抽水蓄能电站地下厂房机墩结构刚度分析与设计优化

以我国西龙池高水头抽水蓄能电站地下厂房为计算实例,利用有限单元法建立数值模型,对机墩结构的整体刚度特性进行了分析.探讨了结构计算模型和边界条件的影响,在自振特性计算的基础上进行共振复核.进而就机墩的结构形式和尺寸等对机墩刚度的影响进行了敏感性分析,探讨了提高机墩刚度及其抗振性能的设计途径,并研究了拟静力法和动力法对计算结果的影响规律,得到了明确的结论性认识,可以为大型抽水蓄能电站地下厂房机墩结构的抗振设计提供有益参考.