机组水平动荷载对机墩振动反应的影响

高朦伟 方朝阳

摘要：水电站发电机组运行时将产生激振力，机墩作为发电机组主要支撑部位，其发生的振动现象较厂房结构其他部位明显。通过建立某水电站地下厂房三维有限元模型，采用谐响应法进行动力计算，研究实际工程中在不同机组水平动荷载施加方式下机墩各典型部位振动反应的分布规律。分析结果表明，机组水平动荷载的施加方式对机墩部位的振动影响很大，应根据机组动荷载的实际特性选取合适的施加方式才能充分考虑机组振动时产生的不利影响。

关键词：机组水平动荷载；施加方式；机墩；谐响应法；振动反应

中图分类号：TV731 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2018.03.026

引起厂房结构振动的原因主要包括电磁力、机械力及水力等[1-2]，这些力相互影响、错综复杂，随着水电站厂房尺寸和装机容量的增大，在这些力的作用下，厂房结构发生整体或局部振动的可能性加大[3-7]。机墩部位刚度相对较低，更容易受到机组运行时所产生的机组动荷载的影响，从而发生较为明显的振动现象。在实际工程中，发电机组制造厂家提供了水电站厂房结构动力计算所需要的机组动荷载参数，给出了单块基础板所承受的各向动荷载幅值。对于轴向和扭转动荷载可以等效为竖向和切向力，均匀施加在各基础板对应节点上；水平离心力的作用可以等效为各基础板对应节点上的径向力[8-9]。但实际运行过程中机组运行产生的离心力的方向是不断变化的，导致各基础板受力不均匀，并不能保证每块基础板上都能同时达到厂家提供的径向荷载数值，离心力也就不能简单地等效为均匀分布的径向力施加在全部受力基础板对应节点上。……