潘口水電站廠房結(jié)構(gòu)三維動(dòng)力特性分析_自振頻率-論文網(wǎng)

1、潘口水電站廠房結(jié)構(gòu)三維動(dòng)力特性分析潘口水電站廠房結(jié)構(gòu)三維動(dòng)力特性分析_自振頻率自振頻率論文網(wǎng)文網(wǎng)潘口水電站位于湖北省十堰市竹山縣境內(nèi)，地處堵河干流上游河段，壩址距竹山縣城13km，經(jīng)鮑峽鎮(zhèn)至十堰公路里程162km。工程開發(fā)任務(wù)以發(fā)電、防洪為主，電站建成后還具有增加南水北調(diào)中線可調(diào)水量，提高南水北調(diào)的供水保證率，改善庫(kù)區(qū)通航條件等綜合利用效益。水庫(kù)正常蓄水位355.00m，相應(yīng)庫(kù)容19.70億m3，總庫(kù)容23.38億m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容11.2

2、0億m3，為完全年調(diào)節(jié)水庫(kù)。電站裝機(jī)2臺(tái)，總裝機(jī)容量500MW。潘口水電站工程為一等大(1)型工程。樞紐建筑物主要由混凝土面板堆石壩、右岸岸邊開敞式溢洪道、右岸泄洪洞、左岸引水隧洞、地面廠房和開關(guān)站等組成。地面廠房為1級(jí)建筑物。為確保水電站廠房的抗震安全穩(wěn)定及電站與電網(wǎng)安全運(yùn)行合理模擬結(jié)構(gòu)的抗震數(shù)值模型、地基的邊界條件分析抗震尤顯重要。多年來(lái)對(duì)大型水電站建筑物進(jìn)行抗震分析時(shí)常將整體結(jié)構(gòu)視為剛性體或均勻各向同性的彈性體忽略結(jié)構(gòu)材料的不均勻

3、性和類別，與實(shí)際存在很大差異[12]。鑒此本文做如下改進(jìn):①采用非線性三維有限元分析混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)流道系統(tǒng)等金屬結(jié)構(gòu)采用滿足Mises屈服準(zhǔn)則的等向彈塑性模型②采用ANSYS軟件建立電站廠房三維有限元模型，利用規(guī)范要求的擬靜力法來(lái)研究電站動(dòng)力特性，為廠房安全運(yùn)行和管理提供依據(jù)。2.結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析原理（1）中，為零，可得到結(jié)構(gòu)的無(wú)阻尼自由振動(dòng)方程:（2）設(shè)在自由振動(dòng)時(shí)，各質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，各結(jié)點(diǎn)的位移可以表示為（3）式中，為結(jié)點(diǎn)振幅列陣（即振型

4、），為與該振型對(duì)應(yīng)的頻率。將式（3）代入式（2），可得廣義特征方程（4）結(jié)構(gòu)在自由振動(dòng)時(shí)，各結(jié)點(diǎn)的振幅不全為零，所以式（4）的系數(shù)行列式必須為零，由此可得求解結(jié)構(gòu)自振頻率的方程（5）式（5）稱為特征方程。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的剛度矩陣和質(zhì)量矩陣都是n階的方陣，式中n等于自由度的數(shù)目，所以式（5）是關(guān)于的n次代數(shù)方程，由該方程解出的n個(gè)的值可按升序排列為第個(gè)特征值的算術(shù)平方根稱為結(jié)構(gòu)的第階固有頻率。對(duì)于每個(gè)自振頻率，由式（4）可確定一組各結(jié)點(diǎn)的振幅值