Уравнение движения Передаточная функция Коэффициенты

СПбГПУ
Физико-механический факультет, кафедра
Теоретической механики.
ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева.
Расчеты на прочность бетонных
сооружений ГЭС под
воздействием сейсмических и
вынужденных гармонических
нагрузок
Плешаков Никита
Санкт-Петербург 2011
Бурейская ГЭС
Характеристики
Установленная мощность 2010 МВт
Среднегодовая выработка 7100 ∙106 кВт∙ч
Тип ГЭС Плотинная
Тип плотины Бетонная гравитационная
Расчётный напор 103 м
Высота плотины 140 м
Длина плотины 736 м
Целью является:
• Создание адекватных моделей для расчета
• Исследование НДС
• Анализ результатов и выявление причин
которые могут приводить к превышению
нормативных уровней колебаний
Конечно-элементная модель
Бурейской ГЭС
Сброс воды с
эксплуатационного
водосброса
Анализ воздействия на плотину Бурейской ГЭС
вынужденных колебаний, вызванных падающим
потоком с эксплуатационного водосброса.
• Динамические нагрузки в месте размыва
были определены натурным путем.
• Затухание колебаний на большом удалении
представлено в модели упруго-вязкими
элементами расположенными по нормали к
источнику колебаний
Mu  Bu  Ku  F (t )
Уравнение движения
М- матрица масс, В- матрица демпфирования, К- матрица жесткости,
u- перемещения, F- внешняя нагрузка
Передаточная функция
φ- формы собственных колебаний, ω- частота колебаний, γ- собственные значения
Коэффициенты
нормировки
Сравнение методов
По горизонтальной оси-частота
По вертикальной оси-расстояние
Решатель
Время
ANSYS(полный метод)
8с.
MathCad(метод суперпозиции)
0.76с.
• Эффективные амплитуды перемещений,
мощность 248 МВт
Планируемый результат
• Получить данные по динамическим
нагрузкам в различных режимах работы
• Данные по гидродинамическим нагрузкам,
обусловленным воздействием потока на
элементы сооружения
• Результаты исследования вибрационного
состояния
строительных
конструкций
бетонной плотины