水电站厂房三维参数化建模及数据管理研究和应用

为解决水电站厂房参数化模型无法追溯原始数据的来源和变更历史的问题,以BIM技术为基础,构建了适用于水电站厂房设计的参数化数据管理框架。在此基础上,开发了MicroStation平台的插件,以实现水电站厂房参数化模型的生成和数据管理。建立了水电站厂房设计领域的参数化数据管理方法,对参数化数据开发和利用,实现了设计数据的溯源和利用,实现了设计方案的持续优化。案例应用结果表明该方法能够实现设计数据与参数化模型的紧密关联,为设计方案的优化和数据管理提供有力支持。

基于ANSYS的水电站厂房刚度中心数值分析

为了分析水电站厂房的动力特性、求解其刚度中心的位置,在传统刚度中心计算方式的基础上,对计算公式中柔度系数的获取方式做出了改变,修订了水电站厂房刚度中心的计算方法,使刚度中心求解方法的适用性更为广泛。以某水电站厂房为计算模型,应用有限元软件ANSYS进行了刚柔耦合仿真分析,求解得出了该结构的刚度中心,此外还对使用ANSYS求解刚度中心时影响计算结果精确性的因素进行了分析。结果显示:本文修订的刚度中心计算方法结合ANSYS软件不仅可求解得出复杂结构的刚度中心,而且求解速度与精度皆高于传统计算方法,但在求解过程中,网格的不均匀加密将引起计算模型的抗侧刚度发生不均匀变化,对刚度中心数值计算结果的精确性存在一定影响。

水电站厂房渗漏水流量软测量方法及应用

水电站厂房内的各种渗漏水,渗漏点分散、单个流量小且无压差,渗漏流量很难直接测量,根据渗漏排水系统的工艺流程,提出一种实用的软测量方法,并在某电厂实际应用,结果表明,采用该方法在线测量渗漏水流量经济可靠,且响应迅速,可第一时间发现异常渗漏,为电厂安全稳定运行提供保障。

某水电站厂房在静力荷载下沉降分析

为准确分析出水电站厂房的沉降情况力,本文设计了一个沉降分析方法。主要采用ANSYS软件建立计算模型,然后计算厂房结构的自振频率,最后通过计算结果及共振复核确定厂房在不同情况下的基础变形特征。

水电站厂房屋面渗漏的原因分析及处理措施探究

水电站厂房屋面渗漏问题一直是水电站建设和运营中的难题之一,长期的渗漏问题不仅会影响水电站的正常运行,还会对设备、人员的安全造成威胁。本文通过分析水电站厂房屋面渗漏的原因,提出相应的处理措施,以期对水电站的安全生产和运行提供参考。首先,本文将介绍水电站厂房屋面渗漏的常见原因,包括建筑设计问题、材料问题、施工质量问题等;然后,本文将探讨处理措施,包括加强检查、定期维护、使用专业防水材料等。

大型水电站厂房振动问题研究

随着我国水利行业的发展,对抽水能源站的要求越来越高,从水站厂房的振动振源、特性分析、响应特征3个方面分析了水电站厂房受震动影响引发的一系列问题。在水电站长时间服役时期,运行水头和转速持续提高,对厂房的结构稳定性有着极高的要求,其中不乏出现厂房结构构建的问题。通过以上3个方面的研究得出以下结论:①在大型水电站厂房的振动特性研究与分析中,尾水管内的水压脉动与蜗壳为振源传递的主要途径;②组合分析原型观测结果与模型计算的特性,对水电站厂房特性的研究起着至关重要的作用;③进一步解决厂房振动问题,需要进行水力振动引起水电站厂房结构振动安全评价标准的研究。

红石水电站厂房的机组诱发振动及抗振加固研究

红石水电站机组振动诱发厂房振动 ,造成厂房立柱开裂。通过系统的数值分析与试验研究 ,结论认为 ,振源为机组与厂房共振。在此基础上 ,提出了厂房抗振加固方案。本文对加固方案进行了计算和试验探讨 ,从避免共振、提高厂房结构刚强度、以及保证厂房运行安全的目标出发 ,提出抗振加固的设计方案 ,并对实施后的效果进行了分析论证。

龙头石水电站厂房振动分析

通过建立龙头石水电站厂房三维有限元动力分析模型,研究了厂房固有振动特性并进行了共振复核,同时研究了机墩在各种动荷载作用下的振幅和应力。利用动力法计算厂房在水力激励荷载作用下的振动反应,并根据国内外有关振动规程,对振动加以评价。研究结果表明,厂房上部框架结构自振频率与机组转频相差不大,可能发生共振,根据计算结果提出了修改设计的建议。厂房整体结构刚度较大,振动反应基本在允许范围内,可以满足设计要求;共振区振动反应较为突出,应重点关注。振动应力较小,不应成为控制参量。

水电站厂房大体积混凝土温度应力分析与防裂措施

针对厂房混凝土结构施工期易开裂的问题,采用三维非稳定温度场及应力场的有限元计算方法,对某水电站厂房下部大体积混凝土结构的施工全过程进行数值模拟,揭示其温度场及应力场的发展过程和分布规律,并根据计算结果提出切实可行的温控防裂措施。经分析发现,在低温入仓的基础上,采取表面保温和内部导热降温相结合的温控防裂措施,可有效降低混凝土早期的内外温差和后期的温降幅度,从而提高厂房混凝土的抗裂安全性。

水电站厂房钢管混凝土排架结构抗震性能

根据某水电站厂房钢管混凝土排架结构的受力特点和变形规律,建立了上部厂房组合结构的整体三维动力有限元分析模型,分析了钢管混凝土排架结构的动力特性,给出了排架结构的自振频率.采用Newmark分析方法研究了钢管混凝土排架结构地震响应,给出了水平地震作用下排架结构的应力和位移的变化规律,并对排架柱的抗震性能进行了评价.

基于传递熵的水电站厂房振动传递路径识别

水电站厂房空间结构复杂,同时振动测试信号中常混杂各种噪声,使得水电站厂房结构振源传递路径的分析难度增大;论文将传递熵方法与基于EMD分解的小波熵阈值去噪方法相结合,实现水电站厂房振动传递路径的识别。首先采用EMD分解和小波熵方法自适应地根据信号能量特征确定对应尺度的去噪阈值,对振动测试信号去噪;然后采用传递熵的方法识别厂房结构振源的传递路径。通过模拟信号的分析证明了该方法在判断信号传递方向方面的合理性。将该方法应用到一大型水电站厂房,结合现场实测振动数据对尾水涡带的垂向传递路径进行了识别,并计算了测点之间的信息传递率。结果表明尾水涡带引起的垂向振动主要传递路径为:尾水管→机墩(定子基础、下机架基础)→厂房上部结构楼板。

罕遇地震作用下水电站厂房上部结构破坏模式研究

为揭示水电站厂房结构在罕遇地震作用下的破坏模式与抗震安全储备,基于ABAQUS平台,采用混凝土损伤塑性模型描述厂房混凝土,并通过子程序编程实现黏弹性人工边界以模拟无限地基,将人工波加速度峰值调整为罕遇地震对应的0.331g,针对某水电站厂房结构开展了动力非线性时程分析。结果表明,罕遇地震作用下厂房结构的破坏模式具体表现为下游立柱严重开裂、上游立柱开裂、上游墙底部开裂以及下游立柱出现轻微压损伤,混凝土损伤状态、钢筋应力、层间位移角均表明厂房结构自身具有较高的抗震安全储备,整体破坏程度在"可修"的水平。但上下游墙在顺河向的不协调运动会导致屋顶网架动应力非常突出,网架存在垮塌的风险,水电站厂房的抗震设计中应该充分重视屋顶网架与上下游墙的连接方式。

大型水电站厂房结构地震时程响应非线性数值模拟

以往对水电站厂房结构进行动力分析时常被视为弹性体,在对其进行地震响应分析时,常采用反应谱分析方法,而实际的厂房结构是弹塑性的,不很大的拉应力即可产生裂缝。本文提出一种新的分析方法,即采用地震时程分析法并考虑材料的非线性因素,对某大型水电站厂房结构进行抗震研究。研究表明,这种方法能够反映厂房结构在地震荷载作用下其响应随时间变化的全过程,能够展现裂缝出现的位置、时间和破坏形态。这种方法的提出,对大体积混凝土结构进行基于性能的抗震研究及安全评估,具有重要的意义。

基于改进萤火虫算法优化BP神经网络的水电站厂房振动预测

利用萤火虫算法优化BP神经网络权值和阈值基础上,建立水电站厂房振动响应预测模型。针对萤火虫算法存在的收敛速度慢、易陷入局部最优等问题,引入动态随机局部搜索机制加快收敛速度,对当前最优解进行变异操作避免陷入局部最优,提出动态步长更新措施提高计算精度,改进最优解振荡问题。仿真实例表明,基于改进萤火虫算法优化的BP网络模型预测精度和收敛速度等性能得到明显改善,可用于水电站厂房结构振动响应预测。

传感器优化布设在水电站厂房振动特性研究中应用

目前水电站厂房的振动问题日益突出.根据当前水电站厂房振动研究和振动载荷特性识别的需要,总结了土木工程中几种常用的传感器优化布设准则,选择了BDA(backw ardde letion a lgorithm)方法;基于AN SY S-APDL二次开发技术,编写了适于水电站建筑物应用的Fortran程序;将传感器优化理论与方法应用于红石水电站厂房振动分析,建立了有限元数值模型及振动模态分析方法,对传感器布置进行了优化.发现选取前两阶振型参与优化布设已可满足要求,可为厂房的振动测量和动态识别提供较为可靠的数据.

开机过程中的水电站厂房振动分析

本文根据水电站厂房及机组结构开机过程原型观测资料,对水工结构振动情况进行分析,并详细探讨了机组起动过程中的轴向力、扭矩、不平衡力等几种主要荷载的变化情况,给出它们的幅值的近似估算。在此基础上,提出一种计算开机过程中厂房结构动力响应的方法。并将通过该方法结合有限元模型计算出的数值结果与实测数据进行比较,证明该方法是可行的。

三峡水电站厂房结构动力分析与优化

对三峡水电站厂房结构的固有振动特性和在 7度地震作用下的动力响应进行了整体有限元法分析计算 ,对各种技术设计方案和重要影响因素进行了分析比较 ,从自振特性、动位移和动应力的控制指标出发进行了动力优化设计 。

柘林水电站厂房古滑坡变形监测及稳定性分析

柘林水电站扩建工程厂房后坡古滑坡堆积体在开挖治理过程中,古滑坡体先后因坡体前缘下被切脚和连续降雨沿基岩顶面产生了2次滑动变形,通过坡体变形监测分析和变形机理研究,及时采取了回填压脚、增设长锚杆束、加强坡体排水和严格控制下部坡体的开挖爆破等综合治理措施,及时有效地控制了坡体变形,确保了整个边坡开挖工作的顺利进行。并基于开挖治理后的滑坡体蠕滑性大,对其长期稳定性进行了分析。

溢流式水电站厂房结构动力特性研究

本文以蜀河水电站厂房为例探讨溢流式厂房结构的动力特性,建立蜀河水电站厂房结构大型有限元计算模型,对厂房各部位的自振特性进行全面的分析;根据泄洪表孔水力学试验测得的脉动水压力,进行水力激振作用下的厂房结构动力时程分析,研究厂房结构的动态响应。计算研究成果为厂房结构优化设计和改进抗振特性提供理论依据。

河床式水电站厂房地震响应软弱基岩弹模敏感性分析

针对水工抗震设计规范的修订情况,以某软弱基岩河床式水电站厂房为例,对中间标准机组段建立基础—厂房整体有限元模型,研究设计反应谱特征周期和下降段衰减系数变动对厂房结构地震动响应的影响,然后依据《水电工程水工建筑物抗震设计规范》(NB 35047—2015)定量分析软弱基岩弹模变化对河床式水电站厂房自振特性及静动力响应的影响规律。结果表明:由于反应谱特征周期与衰减系数的调整,该厂房依照《水电工程水工建筑物抗震设计规范》(NB 35047—2015)所得响应较《水工建筑物抗震设计规范》(DL 5073—2000)更为剧烈,第一主应力与总位移可分别提高36.3%和29.8%,增强程度不可忽视。基岩弹模低于5.0 GPa时,厂房对基岩弹模的变化十分敏感,较小的改变也会显著影响厂房在静动力荷载环境下的应力、位移和变形等响应;基岩弹模高于5.0 GPa时,厂房对其变化不再敏感。可见,必须重视软弱基岩弹性模量参数改变的情况,这种改变将对其上建筑物的静动力计算结果产生不可忽视的影响。