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瀑布沟水电站地下厂房机墩组合结构刚度分析被引量：3: 2013年; 机墩组合结构是水电站厂房中水轮发电机组的主要支撑结构,其刚度的大小对机组的稳定运行起着至关重要的作用。以瀑布沟水电站工程为例,建立地下厂房结构三维有限元模型,计算机墩结构的水平向静力刚度和动力刚度以及竖向静力刚度和动力刚度,并进行了刚度复核。计算结果表明,机墩各方向静力刚度和动力刚度均满足要求;随着机组动荷载频率的变化,机墩各方向最小动力刚度值及对应计算工况或出现的位置均随之变化,说明机墩动力刚度与动荷载频率存在相关性,对动力刚度进行校核是很必要的。; 苗毓海陈婧; 关键词：水电站机墩动力刚度

水压脉动能量传导对水电站厂房墙体影响分析被引量：8: 2013年; 脉动压力是水电站运行中的水力动荷载,其频率分布范围较广且频率值较低,容易与厂房局部结构产生共振而影响厂房安全。本文基于功率流理论及功率流有限元方法,借用三峡电站89m工作水头下的实测蜗壳尾水管脉动压力数据,对优势频率下厂房整体结构进行频响分析,编制APDL程序计算上下游墙体传导的功率流。结果表明,纵向波能量传导是厂房墙体能量传导的主要形式,且纵向传导的能量具有反射叠加特性,在墙体顶部出现极值。此外,墙体顺河向位移变形明显,功率传导具有明显衰减特性,振源强度、墙体与振源的净距是振动能量传导的主要影响因素,增加墙体刚度对限制功率流传导有积极作用。; 徐伟马震岳职保平; 关键词：水工结构功率流谐响应分析

考虑顶盖系统的水轮机竖向振动传递路径分析被引量：8: 2013年; 本文在以往水力振源竖向振动分析模型的基础上引入顶盖子系统,顶盖是水力振源向固定结构传递振动的主要路径之一。本文主要对顶盖系统的水轮机竖向振动传递路径进行了研究。该研究基于振动基本理论和一般概率摄动法,应用Kronecker代数、矩阵微分理论等方法,在考虑包括质量、阻尼、刚度等传递路径参数的不确定性因素下,对竖向振动传递路径进行了理论分析和数值计算,在频域内给出了水力振源竖向振动的路径传递率和传递率方差,据此可为更全面的分析水电站竖向振动的传递路径,同时为解决水电站振动传递路径系统分析提供方便有效的解决思路。; 职保平马震岳吴嵌嵌; 关键词：水轮机

抽水蓄能电站蜗壳结构非线性有限元仿真分析被引量：2: 2012年; 采用ANSYS有限元非线性仿真技术,对某抽水蓄能电站保压蜗壳及外围混凝土结构进行受力计算分析,确定蜗壳外围环向和水流向配筋方案,计算配筋混凝土裂缝开展宽度及开裂部位钢筋应力。结果表明,蜗壳钢衬应力水平达到钢材屈服强度的45%～50%,蜗壳进口至下游墙侧蜗壳外围混凝土顶部及底部开裂明显,其他部位开裂不明显,蜗壳整体刚度满足规范规定。; 徐伟陈婧马震岳; 关键词：蜗壳混凝土结构裂缝验算

基于SAP2000的进水塔结构静力弹塑性分析被引量：2: 2012年; 结合工程实例,采用SAP2000中的框架单元和分层壳单元对进水塔结构进行Pushover分析和比较,表明两种单元均能较好的模拟结构的弹塑性特性;通过对Pushover分析与非线性时程分析结果的对比,发现两种方法的计算结果能吻合较好,所以Pushover方法可以对进水塔结构在罕遇地震作用下的抗震性能做出合理的评价。; 张宏战谭杰骥马震岳; 关键词：进水塔 PUSHOVER分析非线性时程分析

不平衡磁拉力作用下水轮发电机组转子系统碰摩动力学分析被引量：22: 2013年; 根据大型旋转机械机电耦联特性,建立了水轮发电机组转子-轴承系统在不平衡磁拉力(UnbalancedMagnetic Pull,UMP)作用下定子与转子碰摩模型及其运动微分方程。利用数值积分方法,对系统由于励磁电流、转子质量偏心以及定子径向刚度变化引起的非线性动力学行为进行了研究,并给出了相应的分岔图、Poincaré映射图、时域图和频谱图。计算结果表明:UMP的存在使系统响应呈现出周期1、周期5、拟周期以及混沌等复杂的动力学现象并对其稳定性造成了明显影响;此外,较大的转子质量偏心以及定子径向刚度均有可能使局部碰摩发展为全周碰摩,对定子和转子造成巨大损害。; 张雷克马震岳; 关键词：水轮发电机组不平衡磁拉力碰摩

Simulation algorithm for spiral case structure in hydropower station被引量：5: 2013年; In this study, the damage-plasticity model for concrete that was verified by the model experiment was used to calculate the damage to a spiral case structure based on the damage mechanics theory. The concrete structure surrounding the spiral case was simulated with a three-dimensional finite element model. Then, the distribution and evolution of the structural damage were studied. Based on investigation of the change of gap openings between the steel liner and concrete structure, the impact of the non-uniform variation of gaps on the load-beating ratio between the steel liner and concrete structure was analyzed. The comparison of calculated results of the simplified and simulation algorithms shows that the simulation algorithm is a feasible option for the calculation of spiral case structures. In addition, the shell-spring model was introduced for optimization analysis, and the results were reasonable.; Xin-yong XUZhen-yue MAHong-zhan ZHANG

不平衡水推力下垫层蜗壳座环结构剪力特性分析被引量：6: 2013年; 机组运行时蜗壳座环在不平衡水推力作用下承受较大的水平剪力,该剪力值过大将会给蜗壳结构的稳定带来安全隐患.考虑钢衬与软垫层、混凝土的摩擦接触,建立了垫层蜗壳的三维有限元模型,详细研究了垫层子午包角、平面包角、变形模量厚度比和围岩约束对座环剪力的影响.结果表明:垫层子午包角向下延伸不利于座环抗剪;垫层平面包角变化改变了钢蜗壳外围结构的刚度分布,对座环剪力具有显著影响;垫层变形模量厚度比的变化不仅改变了座环各向剪力的数值及其承担的沿厂房横向不平衡水推力的比例,还改变了座环剪力的空间分布规律;在其他条件不变的情况下,围岩约束的改变对座环剪力没有明显影响.; 张宏战姚栓喜马震岳李晓俊; 关键词：蜗壳垫层座环剪力

基于功率流理论的大型水电站厂房结构脉动压力频响分析被引量：9: 2012年; 以某大型水电站厂房为研究对象,采用模型水轮机流道实测脉动压力数据,对厂房整体结构进行有限元仿真频响分析,基于功率流理论、功率流有限元方法及APDL语言编程,实现厂房风罩、楼板、立柱及廊道结构功率流的计算。结果表明:蜗壳脉动能量的传导以剪切波效应为主,以竖向和顺河向的动力响应为表现方式;机墩及风罩结构是功率流传导的主要路径,其结构形式简单,耗能效果不显著;厚墙、厚板结构能较好吸收传导的能量,限制厂房上部结构动力响应幅值。本文研究成果可为厂房低频脉动压力传导测试及分析提供理论依据及参考。; 徐伟马震岳职保平; 关键词：水工结构功率流谐响应分析

垫层对水电站机墩及座环刚度的影响被引量：1: 2012年; 机墩组合结构和座环结构为水轮发电机组主要的支撑体系,其刚度对机组的稳定性尤为重要。为掌握垫层蜗壳结构中软垫层对机墩及座环刚度的影响,以某巨型水电站工程为例,建立了其地下厂房结构三维有限元模型,分析了不同的垫层模拟方式即单元形式、铺设范围和压缩模量对机墩及座环刚度的影响。计算结果表明,各垫层模拟方式的变化对机墩水平刚度基本无影响;垫层铺设范围的变化对机墩竖向刚度和座环径向刚度基本无影响;垫层压缩模量的变化对机墩竖向刚度和座环径向刚度有一定影响,但影响较小,变幅最大不超过7.5%。; 陈婧江礼为马震岳; 关键词：水电站机墩座环刚度

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国家自然科学基金(51079020)

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