河床式水电站厂房上部结构三维有限元抗震分析

张鑫华

摘 要：利用ansys软件进行河床式水电站上部结构的抗震分析，建立三维有限元动力计算模型。模态分析计算得到其自振特性，并通过反应谱法计算结构的抗震动力响应。将动力计算结果与静力计算结果叠加，结果显示其满足各项要求。

关键词：ansys软件；上部结构；动力分析；反应谱

中图分类号：TV312 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）18-0064-03

1 概 述

水电站厂房是能量进行转化的场所，将水能通过工程机械转化成机械能并最终转换为电能。它通过合理的工程手段，使河水平顺地引入水轮机，能量转化后引出水轮机，同时水电站厂房也为能量转化的设备提供合适的安装位置，为这些设备的安装、检修和运行提供方便的条件。

水电站厂房结构比较特殊，厂房各构件尺寸庞大，内部各结构受力条件复杂。厂房的主要组成结构包括：上游—下游挡水墩墙、钢筋混凝土蜗壳、导叶、尾水管、上部结构。

上部结构由主厂房下游的柱墙结构和副厂房上的板梁柱结构组成。上部结构很高，而宽度和厚度相对于高度方向尺寸很小，在地震效应作用下很容易发生摆动，使结构发生破坏，进而影响厂房的整体运行，造成重大的损失，因此对上部结构的抗震分析是很有必要的。

2 计算模型和计算理论

2.1 计算模型

某水电站位于四川省境内，为二等大（2）型工程，工程正常蓄水位398 m，相应库容6 330万m3，装机容量4×190 MW+1× 12 MW（生态机组），额定水头33 m。枢纽布置包括河床式电站、船闸、13孔泄洪冲砂闸、左岸副坝、左岸非溢流坝、右岸接头坝。……