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[00333830]东江水电厂坝体与压力管道振动研究

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技术详细介绍

东江双曲拱坝建成于20世纪80年代,最大坝高157m,为当时国内最高的双曲拱坝。大坝顶高程▽294m,坝顶中心弧长L=438m,坝顶弧半径R=302m,中心角约φ=95?,坝顶厚d=7m,坝底最宽为D=35m。坝体分为29个坝段,以接缝灌浆形成整体。坝址基本地震烈度7度,大坝地震设防裂度8度。4条发电引水钢管布置于14~17坝段,管道内径Φ5.2m,管壁外包混凝土厚约2m。引水钢管自上游坝面▽217m高程横穿坝体,紧贴下游坝面到水轮机蜗壳。 电厂机组投产后,机组运行时坝体有振动现象,在坝顶处振感尤为明显。大坝运行初期,对大坝及附属建筑物进行的检查结果表明,坝体上、下游坝面多处有明显可见的裂缝。裂缝长度不等,最长的为3000mm,裂缝宽度约0.2~0.5mm,绝大部分裂缝深度小于50mm,最大深度为98.3mm,裂缝大部分呈竖直走向。 鉴于大坝安全的重要性,1997年由武汉水利电力大学振动研究中心、湖南省电力局中试所(现“湖南省电力公司科学研究院”)对大坝振动进行了专题分析研究,分析大坝振动原因及大坝振动与裂缝的关系。东江电厂水轮机因当时技术水平和加工质量问题,存在严重缺陷。为解决东江机组严重缺陷和减轻大坝异常振动,立项对4台水轮机进行了更新改造,改造工作于2008年全部结束。为掌握大坝的安全性状况,于2008年立项对机组改造后的东江大坝和压力管道进行结构安全研究。 本研究课题应用现代计算手段,探讨分析了东江大坝在主要影响因素作用下的受力和变形情况,并初步分析了大坝在设计地震烈度条件下的受力情况,采用原型试验获得了大坝自振特性及振动位移响应等有价值的结果。 对东江大坝及压力管道进行的三维有限元结构仿真计算和现场试验数据分析结果表明,东江拱坝的坝型优良,大坝适应变形能力强,在拱冠处可以允许出现较大变形量。经过三维有限元抗震计算,东江拱坝属于超静定结构,其抗震性能良好,在设计地震烈度条件下大坝整体安全性可以保证。

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