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水电站初步设计报告

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0.1m,载重汽车可由回车场直接进入电站厂房内进行装卸。

副厂房布置在主厂房的上游侧,为砖混结构,长28.95m,宽8.0m,高5.2m。副厂房地面高程246.25m ,根据不同功能设置有中控室、高压室、空压机室等。

发电机层以下各层通风采光条件较差,通风以自然通风与机械通风相结合,采光以照明灯光为主。

b)稳定分析

厂房整体稳定按抗剪断公式进行计算,地基应力采用材料力学法进行计算。

取混流式主厂房主机间一个机组段作为计算体。 1)荷载 ①结构自重

厂房各部分结构自重按其几何尺寸及材料重度计算确定,材料重度按下列取用:

砼重度厂房下部结构取24kN/m3,厂房上部结构取25kN/m3; 浆砌石重度取22kN/m3; 砖墙重度取18kN/m3; 回填土石重度取17kN/m3; ②设备自重

厂房内机电设备重量计算固定的主要设备,不考虑附属设备及非固定设备重量。

③水重

水重按实际体积计算,重度取10kN/m3。

④水压力

作用在厂房上的静水压力应根据厂房在不同运行工况下的上、下游水位计算确定。

⑤扬压力

扬压力按垂直作用于计算截面全部面积上的分布力计算,电站厂房为引水式厂房,上游无水,扬压力按浮托力确定。

⑥土压力

作用于厂房单位长度上水平主动土压力按下式计算:

1?Fak???2tg2(45o?)

22式中 Fak——水平主动土压力,kN/m; γ——填土重度,kN/m3; H——填土高度,m;

φ——填土内摩擦角,18°。 ⑦地震作用

本工程区地震动峰值加速度小于0.05g,对应地震基本烈度值小于Ⅵ度。按《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-97),本工程可不进行抗震设计。

2)厂房整体抗滑稳定分析

厂房整体抗滑稳定性按下列抗剪段强度公式计算:

k?,f'?W?C'A?P

式中 k'—— 按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数;

f' — 滑动面的抗剪断摩擦系数,取0.8

C' — 滑动面的抗剪断凝聚力,Mpa,取0.55;

A ——厂房地基计算截面受压部分的面积,m2,取A=116 m2;

?W —— 全部荷载对基底面的铅直分力,包括扬压力,kN。 ?P —— 全部荷载对基底面的水平分力,包括扬压力,kN。

厂房整体抗滑稳定分析按最不利情况进行计算: ①工况一:正常运行,下游水位为校核洪水位243.50m; ②工况二:当机组未安装,下游水位为设计水位242.63m; ③工况三:下游水位为校核洪水位243.50m;

④工况四:当机组未安装,下游水位为最低水位237.10。 计算结果见表5.5-14。

厂房整体抗滑稳定计算成果表

表5.5-14 项 目 工况① 工况② 工况③ 工况④ ∑W(kN) 11859 11635 11324 14603 ∑P(kN) 1911 1911 2119 4329 k' 3.20 3.84 3.60 3.04 规范要求k值 2.5 2.5 3.0 2.5 从以上计算结果可知,厂房的抗滑稳定安全系数K均大于规范要求,故电站厂房的抗滑稳定满足规范要求。

3)厂房抗浮稳定分析

厂房抗浮稳定分析按下列公式计算:

Kf??W

U式中 Kf——抗浮稳定安全系数,任何情况下不得小于1.1;

,kN; ?W—— 机组段的全部重量(力)

U——作用于机组段的扬压力总和,kN。

厂房抗浮稳定分析选择下面工况进行:

工况(1):非常运行,下游水位为校核洪水位243.50m时 工况(2):机组未安装,下游水位为设计洪水位242.63m时 计算结果见表5.5-15。

厂房抗浮稳定分析成果表

表5.5-15 项目 工况(1) 工况(2) ∑W(kN) 18118 17894 U(kN) 6794 6259 Kf 2.67 2.86 规范要求k值 1.1 1.1 从以上计算结果可知,抗浮稳定安全系数Kf均大于规范要求的1.1,故牛头水电站厂房的抗浮稳定满足规范要求。

4)厂房基底应力计算

厂房地基面法向应力按下列公式计算:

W?M?? ??AJxxyM??Jyyx

式中 σ——厂房地基面上法向应力,kPa;

?W—— 作用于机组段的全部荷载在计算截面上法向分力的总和,

kN;

?Mx、?My——作用于机组段的全部荷载对计算截面形心轴X、Y

的力矩总和,kN.m;

x、y ——计算截面上计算点至形心轴X、Y的距离,m;

Jx、Jy——计算截面对形心轴X、Y的的惯性矩,m4; A ——厂房地基计算截面受压部分的面积,m2。 厂房地基面上的法向应力计算选择下面工况进行: ①工况一:正常运行,下游水位为设计洪水位243.50m; ②工况二:当机组未安装,下游水位为设计洪水位242.63m; ③工况三:非常运行,下游水位为校核洪水位243.50m; ④工况四:当机组未安装,下游水位为最低水位237.10m。 计算结果见下表5.5-16。

表5.5-16 厂房地基面法向应力计算成果表

∑W 项目 (kN) 工况① 工况② 工况③ 工况④ 11859 11635 11324 14603 (kN.m2) 788.6 651.4 568.7 965.6 (kN.m2) 8758 8143 7573 11359.5 (m2) 116 116 116 116 (m4) 15.73 15.73 15.73 15.73 (m4) 108.25 108.25 108.25 108.25 (kPa) 233.3 217.9 203.7 287 (kPa) -28.8 -16.3 -8.5 -40.4 ∑Wxy ∑Wyx A Jx Jy σmax σmin 从以上计算结果可知,厂房的最大垂直正应力小于地基的承载力500Kpa,拉应力均小于规范要求的100Kpa,厂房的地基应力满足规范要求。 5.5.4升压站

升压站布置在主厂房上游侧,长36.0m,宽25.0m,地面高程为243.75m,升压站周围设2.2m高砖砌围墙,载重汽车可进入升压站。

水电站初步设计报告

0.1m,载重汽车可由回车场直接进入电站厂房内进行装卸。副厂房布置在主厂房的上游侧,为砖混结构,长28.95m,宽8.0m,高5.2m。副厂房地面高程246.25m,根据不同功能设置有中控室、高压室、空压机室等。发电机层以下各层通风采光条件较差,通风以自然通风与机械通风相结合,采光以照明灯光为主。b)稳定分析
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