超高扬程升船机顶部机房形式及地震鞭梢效应分析

以白鹤滩超高扬程齿轮齿条垂直升船机工程为例,对不同机房形式的升船机方案,运用ANSYS有限元软件,建立了考虑地基-塔柱-顶部机房共同作用的升船机塔柱结构三维有限元模型,采用时程分析法计算升船机塔柱和顶部机房在不同工况下的位移和加速度响应,对比不同工况的地震响应和鞭梢效应。研究结果表明:塔柱结构一阶振型是横向振动,二阶振型是扭转振动,进行塔柱结构设计时有必要适当增强结构的抗扭刚度;地震作用下超高扬程升船机结构鞭梢效应明显,分离式机房较整体式机房在鞭梢效应方面表现更弱。在升船机结构设计时宜合理选定机房形式,塔柱顶部宜采用梁板结构连系。

白鹤滩水电站升船机塔柱结构抗震性能分析

采用ABAQUS有限元软件建立了白鹤滩水电站升船机塔柱结构有限元模型,研究塔柱结构在地震荷载作用下的位移、加速度和应力响应。计算结果表明:在单独水平地震作用以及水平、竖向地震共同作用下,塔柱顶部的水平位移最大值分别为30.59 cm和31.84 cm,均小于水平位移限值,满足规范要求。为研究塔柱结构的P-Δ效应影响,对水平和竖向地震作用下的塔柱结构进行考虑非线性的动力时程分析。结果表明:考虑P-Δ效应后,结构的动力响应总体呈现放大效果,位移最大值、加速度最大值和应力最大值增幅在10%左右,说明P-Δ效应会在一定程度上削弱结构的抗震性能,因此在此类高耸结构的抗震性能研究中,P-Δ效应的影响不可忽略。