水電站主廠房減振設計及主副廠房振動傳遞途徑研究.pdf

1、隨著我國水電行業(yè)的不斷規(guī)劃、建設及快速發(fā)展，已建和待建的電站越來越多，水電站廠房作為水電站樞紐中重要的建筑物，重要性及安全性愈益突出。水電站機組的容量、尺寸都比較大，再加上運行中轉速快，其振動是無法避免的。機組產(chǎn)生的振動一方面會引起支撐結構的振動，另一方面會損害工作人員的身心將康，嚴重時還會導致廠房結構的振動，危及整個水電站的安全。這就需要采取一定的措施使廠房結構的振動降低至最低，使機組安全地運行。對于抽水蓄能電站，由于其高水頭、大容量

2、的特點，其振動的強度遠遠超出常規(guī)的水電站機組，會對相鄰的副廠房造成不同程度的振動，為了更好地控制副廠房的振動，需要對振動的傳遞途徑做細致研究，找出合適可行的方案來減小副廠房結構的振動。針對上述問題，本文結合某抽水蓄能電站地下廠房結構，采用有限元法對結構進行了減振設計和主副廠房振動傳遞途徑的研究，具體研究工作如下：
　?。?）建立地下廠房結構的有限元模型，研究結構在不同邊界條件下的振動特性和動力響應，尋求一種合理的計算邊界條件，進而

3、計算分析了結構阻尼比和附加質量對廠房數(shù)值模型的影響，為廠房的動態(tài)設計和隔振減振提供了參考和依據(jù)。
　?。?）對主廠房的發(fā)電機層樓板敷設粘彈性阻尼材料，分別建立自由阻尼板結構和約束阻尼板結構的有限元模型，研究阻尼層的厚度、彈性模量及阻尼比對復合結構自振頻率、模態(tài)阻尼比和動力響應的影響，探討比較合理且高效的減振方法。結果表明，敷設粘彈性阻尼材料組成的復合樓板結構自振頻率降低，有可能錯開樓板發(fā)生共振的范圍；復合結構的模態(tài)阻尼比受阻尼層厚

4、度和阻尼因子的影響較大，隨著阻尼層厚度或阻尼因子的增大呈線性增加；采用阻尼板結構均能夠使樓板的振動響應降低，其中約束阻尼板結構下對低頻和高頻荷載均有很好的減振作用，在第一階模態(tài)中，模態(tài)阻尼比較自由阻尼板結構的增大90%以上，可見在減振效果上遠遠優(yōu)于自由阻尼板機構。
　?。?）建立水電站主廠房與副廠房的耦聯(lián)體系，對副廠房進行了自振特性和共振復核的分析計算。通過改變主副廠房間結構縫填充物的物理力學參數(shù)，并以樓板的振動響應為依據(jù)，探討了