水电站厂房结构分析-PowerPointTEMPLAT.ppt

第十二章水电站厂房结构分析第一节水电站厂房的结构特点一、水电站厂房的结构组成及作用3、吊车梁
承受吊车荷载（包括起吊部件在厂房内部运行时的移动集中垂直荷载），以及吊车在起重部件时，启动或制动时产生的纵、横向水平荷载，并将它们传给排架柱。
4、发电机层和安装间楼板
发电机层楼板承受着自重、机电设备静荷载和人的活荷载，传给梁并部分传到厂房下部结构的发电机机座和水轮机层的排架柱。安装间楼板承受自重、检修或安装时机组荷载和活荷载，传到基础。5、围护结构
外墙。承受风荷载，并将它传给排架柱或壁柱。
抗风柱。承受厂房两端山墙传来的风荷载，并将它传给屋架或屋面大梁和基础或厂房下部结构的大体积混凝土块体。
圈梁和连系梁。承受梁上砖墙传下的荷载和自重，并传给排架柱或壁柱。1、发电机机墩
承受从发电机层楼板传来的荷载和水轮发电机组等设备重量、水轮机轴向水压力和机墩自重，并将它们传给座环和蜗壳外围混凝土。
2、蜗壳和水轮机座环（固定导叶）
将机墩传下来的荷载通过座环传到尾水管上，另外水轮机层的设备重量和活荷载通过蜗壳顶板也传到尾水管。
3、尾水管
承受水轮机座环和蜗壳顶板传来的荷载，经尾水管框架（尾水管顶板、闸墩、边墩和底板构成的）结构再传到基础上。二、厂房的受力和传力系统(二)厂房的传力系统三、厂房混凝土浇筑的分期和分块1.厂房混凝土浇筑的分期
分期目的：机组到货一般均迟于土建施工期，为了适应机组安装要求，混凝土需要分期浇筑，称为一期和二期混凝土。
一期混凝土：底板、尾水管、尾水闸墩、尾水平台、混凝土蜗壳外的混凝土、上下游边墙、厂房构架、吊车梁、部分楼板等，在施工时先期浇筑，以便利用吊车进行机组安装。
二期混凝土：等到机组和有关设备到货后、尾水管圆锥钢板内衬和金属蜗壳安装完毕后，再进行浇筑。二期混凝土包括金属蜗壳外的部分混凝土、尾水管直锥段外包混凝土、机座、发电机风罩外壁、部分楼层的楼板。2．混凝土浇筑分层、分块四、厂房结构的分缝和止水1．分缝
(1)沉降伸缩缝——为防止厂房地基不均匀沉陷，减小下部结构受基础约束产生的温度和干缩应力，沿厂房长度方向设置的伸缩缝和沉降缝(永久缝)。
特点：一般都是贯通至地基，只在地基相当好时，伸缩缝才仅设在水上部分，但也需每隔数道伸缩缝设一道贯通地基的沉降伸缩缝。(2）施工缝——根据施工条件设置的混凝土浇筑缝(临时缝)。
岩基上大型厂房通常一台机组段设一永久缝，中小型水电站可增至2～3台机组设一条永久缝。
在安装间与主机房之间、主副厂房高低跨分界处，由于荷载悬殊，需设沉降缝。
坝后式厂房的厂坝之间常沿整个厂房的上游外侧设一条贯通地基的纵缝。
永久缝的宽度一般为1~2cm，软基上可宽一些，但不超过6cm。2．止水
厂房水上部分的永久缝中常填充一定弹性的防渗、防水材料，以防止在施工或运行中被泥沙或杂物填死和风雨对厂房内部的侵袭。
厂房水下部的永久缝应设置止水，以防止沿缝隙的渗漏，重要部位设两道止水，中间设沥青井。
止水布置主要取决于厂房类型、结构特点、地基特性等，应采用可靠、耐久而经济的止水型式。 第二节厂房整体稳定及地基应力河床式厂房直接承受上游水压力，在确定地下轮廓线、校核整体稳定性和地基应力时，基本原则与混凝土重力坝及水闸相似。但因厂房机电设备多，结构形状复杂，故必须以两个永久缝之间或一个机组段长度为计算单元，进行稳定分析和地基应力计算时，不能取单宽进行计算。
厂房有大量的二期混凝土，并可能有分期安装问题，故在机组安装前后荷载变化较大，确定荷载与荷载组合时也有其特点。一、荷载及其组合2．特殊荷载：
（1）校核洪水位或检修水位情况下的静水压力；
（2）相应于校核洪水位或检修水位情况下的扬压力；
（3）相应于校核洪水位或检修水位情况下的浪压力；
（4）地震力；
（5）其它出现机会较少的荷载。
注：作用在厂房上的静水压力应根据厂房在不同的运行工况下的上、下游水位确定。
(二)、荷载组合厂房整体稳定分析的荷载组合可按上页表采用。
厂房稳定和地基应力计算要考虑厂房施工、运行和扩大检修期的各种不利情况。
1．正常运行
对河床厂房来说，a1组合情况下厂房承受的水头最大；a2组合情况下扬压力最大，对稳定不利。
对坝后式厂房和引水式厂房来说，引起稳定问题的水平荷载为下游水压力，因此正常运行情况中取下游设计洪水位进行组合。2．机组检修
河床式厂房机组检修情况下机组设备重不考虑，厂房承受的水头大，而厂房的重量轻，只有结构自重和水重，对稳定不利。
3．机组未安装
厂房施工一般是先完成一期混凝土浇筑和上部结构，以后顺序逐台安装机组并浇筑二期混凝土，机组安装周期较长，如机组是分期安装的，厂房的施工安装或更长，所以要进行机组未安装时的稳定计算。在这种计算情况中，二期混凝土和设备重不计，厂房重量最轻，而厂房已经承受水压，对抗滑和抗浮不利