水電站廠房結構分析(1)(編輯修改稿)
2025-06-15 17:04 本頁面
【文章內容簡介】 含揚壓力）。 PACWfK???????2．抗剪強度計算公式 式中 K—— 按抗剪強度計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)； f —— 滑動面的抗剪摩擦系數(shù)。 巖基廠房整體抗滑穩(wěn)定的安全系數(shù)不分等級，按表選用。 PWfK??? 抗滑穩(wěn)定 安全系數(shù) 荷 載 組 合 基 本 組 合 特 殊 組 合 無 地 震 有 地 震 K K′ (二 ) 抗浮穩(wěn)定性計算 廠房抗浮穩(wěn)定性可按下式計算 式中 Kf —— 抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)； ∑W —— 機組段的全部重量， kN； U —— 作用于機組段的揚壓力總和， kN。 根據(jù) 《 水電站廠房設計規(guī)范 》 ，抗浮穩(wěn)定安全系數(shù) Kf 在任何計算情況下不得小于 。 UWKf??(三 ) 地基應力計算 1．計算方法 廠房地基面上的法向應力，可按下式計算 式中 σ —— 廠基面垂直正應力， kPa； ∑W —— 全部荷載在廠基面上的法向分力總和， kN； ∑Mx， ∑My—— 對計算截面形心軸 x、 y的力矩總和，； x、 y —— 計算截面上任意點至形心軸的距離， m； Jx， Jy—— 計算截面對形心軸 x、 y軸的慣性矩， m4； A—— 廠基面計算截面積， m2。 yyxxJxMJyMAW ???????2．計算要求 ① 廠房地基面上承受的最大垂直正應力，不論是何種型式的廠房，在任何情況下均不應超過地基允許承載力，在地震情況下地基允許承載力可適當提高。 ② 廠房地基面上承受的最小垂直正應力 (計入揚壓力 )應滿足下列條件： a) 對于河床式廠房，除地震情況外都應大于零，在地震情況允許出現(xiàn)不大于 。 b) 對于壩后式和引水式廠房，正常運行情況下，一般應大于零；機組檢修、機組未安裝及非常運行情況下，允許出現(xiàn)不大于~。地震情況下，如出現(xiàn)大于 應力，應進行專門論證。 ③ 廠房整體穩(wěn)定和地基應力計算不滿足要求時，應在廠房地基中采取防滲和排水措施。 第二節(jié) 發(fā)電機支承結構 一、發(fā)電機支承結構 ? 立式水輪發(fā)電機的支承結構是機墩 (機座 )，承受著巨大的靜、動荷載，必須具有足夠的剛度、強度、穩(wěn)定性和耐久性。 ? 本節(jié) 主要介紹圓筒式機墩 。 ? 發(fā)電機層樓板與圓筒式機墩或風罩的連接方式： ① 整體式。其抗扭、抗水平推力的剛度較高，受力情況較好，是應用最多的一種型式。但這種型式會因混凝土的收縮及機墩的振動而使樓板發(fā)生裂縫。 ② 簡支式。有利于采用預制構件，并在機墩處設置彈性防振墊層，以減輕樓板受機墩振動的影響，連接構造復雜些，又不能加強機墩的剛度，應用不廣。 ③ 分離式。樓板與機墩自成獨立的受力系統(tǒng)，互不影響，樓板上的荷載通過梁柱系統(tǒng)直接傳給基礎，樓板不受機墩振動的影響。 (c) 機墩與樓板分離式連接 ( 1. 樓板 2. 機墩或風罩 3. 次梁 ) (a) 機墩與樓板整體式連接 (b) 機墩與樓板簡支式連接 1. 樓板 2. 機墩或風罩 1. 樓板 2. 機墩或風罩 3. 彈性墊層 二、作用在機墩上的荷載及其組合 1. 垂直靜荷載 A1。包括：機墩自重，發(fā)電機層樓板重及其荷載，發(fā)電機定子、勵磁機定子及附屬設備等重，上機架、下機架重，定子基礎板重，下支架在頂起轉子時的負荷。這些荷載通過定子基礎板作用于機墩。 2. 垂直動荷載 A2。包括：發(fā)電機轉子連軸及勵磁機等重，水輪機轉輪連軸重，軸向水推力。通過推力軸承傳給機架再傳至機墩。發(fā)電機層樓板傳來的荷載應由廠房上部結構計算得出。機組部分重量和軸向水推力資料應由制造廠家提供。 3. 水平動荷載 A3。由于發(fā)電機轉子中心的偏心距 e，機組在運行中所產(chǎn)生的慣性離心力，從而引起機墩的振動離心力。通過導軸承傳給機墩。 ?扭矩荷載 A4。轉子磁場對定子磁場的引力受到切向力的作用，通過機墩基礎板的固定螺栓形成機墩扭矩。 荷載組合 荷載組合 計算情況 荷 載 名 稱 A1 A2 A3 A4 正常 飛逸 正常 短路 基本組合 正常運行 √ √ √ √ 特殊組合 1．短路時 √ √ √ √ 2．飛逸時 √ √ √ 三、圓筒式機墩的結構計算 ?按上端自由 (不計發(fā)電機層樓板的剛度 )下端固結于蝸殼頂蓋上 (矮機墩除外 )的等截面圓筒計算。 ?作用在機墩上的荷載，可按均布荷載計算，即按實際作用位置分別換算為沿相當圓筒中心圓周上的垂直均布靜、動荷載，作用于機墩截面形心。 ?在靜力計算
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