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河床式水电站水头比较低,而单机流量通常较大,这样的水电站厂房的进水口、蜗壳和尾水管等尺寸较大。其结构置于自然环境中,长期经受着持续变化的气温、日辐射及水温的影响,有可能导致结构内部应力发生显著变化,造成结构内部产生裂缝,影响结构的整体性和耐久性。复杂的厂房内水轮发电机组及各种附属设备和残酷的地震灾害,使得本来就“脆弱”的水电站厂房结构振动问题日益突出,同时也对水电站厂房结构的抗振设计提出了更高的要求。本文结合实际工程,以河床式水电站厂房坝段结构动力特性研究为基础,以厂房结构内部和外部振源分析为着手点。研究了各敏感性因素对水电站厂房结构动力特性的影响;研究了水轮发电机组及各种附属设备在运行过程中出现的激振力与结构之间可能发生共振问题;研究了地震荷载作用下机组厂房坝段结构的动力响应;分析了厂房的自振频率分布和在地震荷载下的应力分布。通过计算分析得出:厂房结构混凝土弹性模量增大使结构的自振频率相应增大,特别是高阶频率,地基弹性模量对各阶自振频率的影响均较小。当增加边界的约束,能有效提高水电站厂房结构的的结构刚度,抑制整体的低频振动。厂房的上部孔洞结构对厂房整体结构动力特性的影响不大,对整个结构自振频率影响较大的是廊道系统。蜗壳使得水电站厂房结构的刚度增大,频率增加。楼板设柱使水电站厂房结构的动力刚度得到了很大的提高,大幅提升了厂房结构的自振频率,并抑制了楼板的竖直向低频振动。梁对水电站厂房上部结构刚度贡献相对较小,但梁的存在使上部结构的整体性得到了加强,对楼板的局部振动,特别是高频局部振动有所抑制。从改善水电站厂房结构动力特性,避免共振的角度,在结构设计中布置柱、梁是非常重要。适当改善厂房结构,加大频率的错开度,使得产生共振的可能性进一步降低,对厂房结构进行加固,使结构具有更高的刚度和强度,避免振动破坏。基于振型分解反应谱法的抗震分析表明,在Ⅶ度地震荷载作用下,厂房各部位的应力基本都在合理范围内,不超过混凝土的承载极限,只有上游建基面附近区域出现了较大的拉应力。