青海省門源縣石頭峽水電站廠房設(shè)計(jì)

1、1緒論1緒論近年來，門源回族自治縣以優(yōu)勢(shì)資源為主導(dǎo)，逐步形成了資源特色突出，集約化優(yōu)勢(shì)比較明顯，具有一定規(guī)模的工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新格局。目前，該縣境內(nèi)水電站已建成裝機(jī)容量11.15萬千瓦的14座，正在建設(shè)裝機(jī)容量為4.89萬千瓦的8座，其中裝機(jī)容量9萬千瓦的石頭峽電站即將開工建設(shè)，裝機(jī)容量8.7萬千瓦的納子峽等電站也已列入計(jì)劃，大通河水電走廊初具規(guī)模。石頭峽水電站的建成，將重裝構(gòu)筑門源大通河水電走廊，進(jìn)一步滿足引大濟(jì)湟工程的調(diào)水，并在增強(qiáng)大通河中下游調(diào)蓄防洪能力、補(bǔ)充電網(wǎng)電力、緩解供水矛盾等方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用。門源主要有農(nóng)牧、礦產(chǎn)、水能、旅游、動(dòng)植物五大資源。境內(nèi)僅流域面積50平方公里以上的河流

2、有31條，水能理論蘊(yùn)藏量為56萬千瓦。以大通河為主可建32座裝機(jī)容量33萬千瓦的水電站；境內(nèi)有眾多的野生動(dòng)物和食用藥用野生植物資源。中國(guó)最大的油菜花海、中國(guó)最美的祁連山草原、青海最大的仙米林區(qū)等壯美的自然景觀和多姿多彩的人文景觀，構(gòu)成了高原回族之獨(dú)特的旅游風(fēng)景線。 新中國(guó)成立以來，在國(guó)家的大力支持和全縣人民的團(tuán)結(jié)奮斗下，門源的經(jīng)濟(jì)得到快速恢復(fù)發(fā)展，社會(huì)全面進(jìn)步。特別是改革開放以來，門源的經(jīng)濟(jì)逐步步入了持續(xù)、快捷、協(xié)調(diào)發(fā)展的良性軌道。石頭峽水電站是等大型工程，而廠房及壓力管道是石頭峽水利樞紐中極為重要的水工建筑物，它們?cè)O(shè)計(jì)的好壞，直接影響到整個(gè)工程建設(shè)的質(zhì)量。壓力管道是從水庫或引水道末端的前池或

3、調(diào)壓井，將水在有壓狀態(tài)下引入水輪機(jī)的輸水管。在明鋼管管線選擇上應(yīng)盡可能短而直，以降低造價(jià)，減少水頭損失，降低水錘壓力和改善機(jī)組運(yùn)行條件；選擇良好的地質(zhì)條件，使鋼管支承在堅(jiān)固的地基上；盡量減少管道線路的起伏波折。因?yàn)樗羌辛怂娬救炕虼蟛糠炙^輸水管，它的特點(diǎn)是坡度較陡，承受電站的最大水頭，且受水錘動(dòng)水壓力；靠近廠房。它的安全性和經(jīng)濟(jì)性應(yīng)受到特別的重視，對(duì)材料，設(shè)計(jì)方法和工藝等有不同于一般水工建筑物的特殊要求。全面規(guī)劃，統(tǒng)籌兼顧，是進(jìn)行水工建筑物設(shè)計(jì)的總體思想，只有各水工建筑物間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，才能使整個(gè)水利樞紐發(fā)揮出最大的效益。故設(shè)計(jì)內(nèi)容在延續(xù)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法的同時(shí)，也要不斷開拓創(chuàng)新，讓水電事業(yè)

4、的圣火永久不息。水利電力學(xué)院 412石頭峽水電站工程基本資料2石頭峽水電站工程基本資料2.1設(shè)計(jì)依據(jù)2.1.1工程等別及建筑物級(jí)別石頭峽水電站總裝機(jī)90mw，總庫容9.85108m3，為混合式電站，年調(diào)節(jié)水庫，最大壩高114.5m，根據(jù)水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)（sl2522000）和防洪標(biāo)準(zhǔn)（gb50201-94）的規(guī)定，確定本工程為等大（2）型工程。主要建筑物級(jí)別：大壩壩高114.5m，級(jí)別為2級(jí)，根據(jù)規(guī)范土石壩壩高大于90m時(shí)可提高一級(jí)，因此大壩為1級(jí)建筑物；其他主要建筑物為2級(jí)建筑物；（溢洪道、導(dǎo)流泄洪洞、進(jìn)水口、發(fā)電洞、調(diào)壓井、壓力鋼管、發(fā)電廠房）；次要建筑物（尾水）為3級(jí)建

5、筑物，臨時(shí)建筑物（導(dǎo)流明渠、導(dǎo)流洞、圍堰、臨時(shí)護(hù)坡）為4級(jí)建筑物?？裳信鷱?fù)同意確定的工程等別和建筑物級(jí)別。2.1.2洪水標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)防洪標(biāo)準(zhǔn)（gb50201-94）中的規(guī)定確定各項(xiàng)洪水標(biāo)準(zhǔn)如表1.1-1。表1.1-1洪水標(biāo)準(zhǔn)匯總表項(xiàng)目規(guī)定重現(xiàn)期選定重現(xiàn)期頻率（%）洪峰流量（m3/s）面板壩設(shè)計(jì)洪水50010005000.21960面板壩校核洪水50002000100000.012520廠房建筑物設(shè)計(jì)洪水2001002000.51730廠房建筑物校核洪水10005005000.21960土石圍堰導(dǎo)流洪水20102051140砼圍堰導(dǎo)流洪水1051010957土石壩施工期臨時(shí)渡汛洪水標(biāo)準(zhǔn)1005010

6、011560砼壩施工期臨時(shí)渡汛洪水標(biāo)準(zhǔn)50205021380枯水期土石圍堰擋水標(biāo)準(zhǔn)20102051140枯水期砼圍堰擋水標(biāo)準(zhǔn)1051010957可研批復(fù)同意擋水、泄洪建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)500年一遇，提出校核洪水10000年一遇；電站廠房采用100年一遇設(shè)計(jì)洪水，500年一遇校核洪水；消能防沖建筑物采用50年一遇洪水設(shè)計(jì)。2.1.3設(shè)計(jì)基本資料（1）水文、氣象根據(jù)門源站氣象統(tǒng)計(jì)資料，門源站的多年平均氣溫0.48，多年平均最高氣溫9.2，多年平均最低氣溫-6.6，多年平均無霜期51天，多年平均降水量525.0mm，多年平均蒸發(fā)量1138mm（20cm口徑蒸發(fā)器），歷年最大凍土層深度大于200cm。（2

7、）風(fēng)速及風(fēng)向壩址風(fēng)力風(fēng)向采用門源站氣象資料，站多年平均風(fēng)速為2.1-3.7m/s，實(shí)測(cè)最大風(fēng)速達(dá)21-23m/s。（3）徑流與洪水經(jīng)計(jì)算，壩址處的多年平均流量為50.2m3/s。歷年枯水流量最小值0.37m3/s(出現(xiàn)在1975的12月)，最大值6.26m3/s(出現(xiàn)在1956年12月)，多年平均枯水流量為2.70 m3/s，枯水流量年際變化比較大。尕大灘站實(shí)測(cè)系列中最大的洪水為1974年洪水，洪峰流量為1280m3/s，主峰歷時(shí)5天左右，最大24h洪量為0.817108m3，最大72h洪量為1.658108m3；次大洪水發(fā)生在1989年，這次洪水持續(xù)一個(gè)多月，洪峰流量為1030m3/s，最大

8、24h洪量為0.654108m3，最大72h洪量為1.636108m3，七日洪量2.79108m3，十五日洪量5.36108m3，三十日洪量8.69108m3，這也是尕大灘水文站實(shí)測(cè)系列中洪水持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)、洪量最大的一場(chǎng)洪水。分期洪水的起訖時(shí)間是根據(jù)流域洪水的季節(jié)性變化規(guī)律而定，結(jié)合統(tǒng)計(jì)分析，各年最大或偏大洪水集中在59月份，104月份洪水則相對(duì)較小，實(shí)測(cè)最大流量為605m3/s，尤其是123月份，實(shí)測(cè)最大流量為31.8 m3/s，為特別枯水期。（4）泥沙尕大灘水文站有1956年1997年共42年的懸移質(zhì)實(shí)測(cè)資料，多年平均懸移質(zhì)年輸沙量68.43104t，多年平均含沙量0.42kg/m3，實(shí)測(cè)

9、最大含沙量16.6kg/m3,發(fā)生在1989年7月6日，相應(yīng)的流量為418m3/s。1974年洪水洪峰流量1280m3/s，相應(yīng)的含沙量為11.4kg/m3；1989年洪水洪峰流量1030m3/s，相應(yīng)的含沙量為9.42kg/m3。尕大灘站沒有推移質(zhì)實(shí)測(cè)資料，推移質(zhì)輸沙量通過懸移質(zhì)量按比例系數(shù)法推算。對(duì)山區(qū)性河流=0.150.3，根據(jù)尕大灘地區(qū)實(shí)際情況，取=0.25，計(jì)算得到多年平均推移質(zhì)輸沙量17.0104t。則尕大灘站多年平均輸沙量為85.43104t，輸沙模數(shù)為108.2t/km2。（5）冰情尕大灘站在10月上旬，水流中就出現(xiàn)冰花，10月中下旬到11月上旬，河道即出現(xiàn)流冰。11月下旬河流

10、開始封凍，封凍時(shí)間最短47天，最長(zhǎng)157天，平均封凍時(shí)間135天；在封凍期間，河段河心最大冰厚為2.10m，河岸最大冰厚為1.80m，河段河心平均冰厚為1.27m，河岸平均冰厚為1.23m，出現(xiàn)時(shí)間一般在1-2月份。（6）水庫主要水位特性指標(biāo)水庫主要水位特性指標(biāo)見表1.1-2。表1.1-2水庫及電站主要特性指標(biāo)項(xiàng) 目單 位數(shù) 值項(xiàng) 目單 位數(shù) 值最高洪水位m3088.54機(jī)組臺(tái)數(shù)臺(tái)3正常蓄水位m3086.0總裝機(jī)規(guī)模mw90死水位m3066.0電站額定水頭m103.45總庫容m9.85最大工作水頭m110.93正常蓄水位相應(yīng)庫容108m38.99最小工作水頭m92.79死庫容108m34.32

11、保證出力104kw2.96興利庫容108m34.67多年平均發(fā)電量108kw.h3.52設(shè)計(jì)發(fā)電流量m3/s102.35年利用小時(shí)數(shù)h3907（7）地震烈度根據(jù)2001年1/400萬中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖及中國(guó)地震動(dòng)反映譜特征周期區(qū)劃圖資料，石頭峽水電站工程場(chǎng)地50年超越概率10%的地震動(dòng)峰值加速度為0.15g、地震動(dòng)反映譜特征周期為0.45s，對(duì)應(yīng)的地震基本烈度為度?？裳信鷱?fù)地震提出大壩地震設(shè)計(jì)烈度應(yīng)采用度，其他建筑物地震設(shè)計(jì)烈度采用度。2.2工程選址2000年由水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院研究完成了青海省石頭峽水利樞紐工程可研行性研究報(bào)告，其中工程選址在石頭峽峽谷內(nèi)共選了四處壩址進(jìn)行比較，從上游

12、到下游依次是、。經(jīng)地形地貌，工程地質(zhì)，水文地質(zhì)，工程布置等方面分析比較，詳見表5.2-1。從中選定、壩址同時(shí)進(jìn)行了可行性研究階段工作，并將重點(diǎn)放在壩上，完成了可行性研究報(bào)告。2008年1月青海省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院編制完成了青海省石頭峽水利樞紐工程可行性研究補(bǔ)充報(bào)告?？裳袌?bào)告通過青海省發(fā)展和改革委員會(huì)組織的審查并核準(zhǔn)立項(xiàng)。可研批復(fù)同意可研報(bào)告推薦的壩址為選定壩址。壩址位于大通河石頭峽下游段，河谷呈“u”型,兩岸山體雄厚,地形坡度30-70，河床寬50-80m，比降4.6%，兩岸發(fā)育有不對(duì)稱的級(jí)與級(jí)階地，階面開闊平坦，寬度200-400m，具有二元結(jié)構(gòu)，河谷兩岸沖溝較發(fā)育，地形完整性差，相對(duì)高

13、差100-300m，河谷岸坡坡度30-35，自然邊坡基本穩(wěn)定。級(jí)階地形成于全新世中期，為基座階地，高8-10m，級(jí)階地形成于全新世中期，為基座階地，高25-35m，級(jí)階地形成于更新世末期-晚更新世早期，為基座階地，高70-80m。本區(qū)出露的地層自老至新有前寒武系、中上奧陶統(tǒng)、中志留統(tǒng)、石炭系、二疊系、三疊系、中下侏羅統(tǒng)、上第三系及第四系等。其中上古生界及三疊系出露較為廣泛，中新生界基本上廣布全區(qū)。本區(qū)在大地構(gòu)造位置上屬于祁連山加里東地槽褶皺系東部，處于該褶皺系中次級(jí)構(gòu)造單元北祁連優(yōu)地槽褶皺帶中段，近場(chǎng)區(qū)位于青藏高原隆起東北部，新構(gòu)造分區(qū)屬青藏高原斷塊區(qū)中二級(jí)單元北西西向祁連山強(qiáng)烈隆起帶，該隆起

14、帶自新第三紀(jì)以來強(qiáng)烈隆升。進(jìn)一步可劃分為北部的冷龍嶺強(qiáng)烈隆起區(qū)、南部的大坂山強(qiáng)烈隆起區(qū)和挾持在兩隆起區(qū)中間的門源盆地沉降區(qū)三個(gè)次級(jí)新構(gòu)造單元。該區(qū)處于門源盆地相對(duì)沉降區(qū)中的石頭峽弱隆起。根據(jù)中國(guó)地震局地殼應(yīng)力研究所青海省石頭峽水庫壩址地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告，近場(chǎng)區(qū)主要斷裂有13條，按其走向可分為北西西-北西向、北北西向和近東西向三組。以北西西-北西向斷裂最為發(fā)育，表現(xiàn)為區(qū)域性大規(guī)模斷裂帶，控制著區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展與演化歷史，是區(qū)域大地構(gòu)造單元?jiǎng)澐值倪吔?，在第四紀(jì)時(shí)期表現(xiàn)出程度不同的活動(dòng)性。其次為北西向斷裂，這組斷裂在進(jìn)場(chǎng)區(qū)規(guī)模不大，發(fā)育在兩條北西西向斷裂之間，控制著區(qū)域次級(jí)構(gòu)造單元?jiǎng)澐帧８鶕?jù)中國(guó)地震

15、局地殼應(yīng)力研究所青海省石頭峽水庫壩址地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告工程區(qū)位于祁連山祁連山褶皺系南緣，隸屬北祁連加里東褶皺帶和中祁連隆起帶的相鄰地段，區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂構(gòu)造發(fā)育。近場(chǎng)區(qū)內(nèi)主要展布有8條第四紀(jì)活動(dòng)斷裂,按其走向分為北西西-北西向、北北西向和近東西向三組,以北西西-北西向?yàn)橹?。其中全新世活?dòng)斷裂4條,晚更新世活動(dòng)斷裂2條,早-中更新世活動(dòng)斷裂2條。全新世活動(dòng)斷裂中,規(guī)模最大、活動(dòng)性強(qiáng)的是展布于北部隆起區(qū)冷龍嶺斷裂帶（f2）、硫磺溝-獅子口斷裂（f4）和金洞溝斷裂（f4）,它們表現(xiàn)為強(qiáng)烈的左旋走滑運(yùn)動(dòng),并兼有逆沖活動(dòng)的特點(diǎn),其次是規(guī)模較小的門源盆地北緣斷裂帶（f3）。場(chǎng)區(qū)距冷龍嶺斷裂帶（f2）

16、、硫磺溝-獅子口斷裂(f4)最近距離分別為24km、30km。距場(chǎng)區(qū)最近的第四紀(jì)斷裂為萊日?qǐng)D河-蘇吉灘斷裂（f6）,屬晚更新世活動(dòng)斷裂,距場(chǎng)區(qū)最近距離8km左右。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，主要表現(xiàn)為斷塊間的差異性隆升和北西西向斷裂的逆沖左旋走滑運(yùn)動(dòng)，工程區(qū)屬第四系以來構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相對(duì)較弱的地段。近場(chǎng)區(qū)總體屬于第四紀(jì)及現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)的地區(qū)，且是中強(qiáng)地震活動(dòng)區(qū)。但構(gòu)造運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)最強(qiáng)烈的地帶是近場(chǎng)區(qū)北部展布有全新世活動(dòng)斷裂的冷龍嶺強(qiáng)烈隆起區(qū)，該構(gòu)造區(qū)在1986年曾發(fā)生過6.4級(jí)地震及一系列中強(qiáng)余震，具備發(fā)生7級(jí)以上地震的構(gòu)造條件。場(chǎng)區(qū)所在的門源盆地相對(duì)沉降區(qū)及其以南地區(qū)，第四紀(jì)晚期以來構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)較弱，但展布有晚

17、更新世活動(dòng)斷裂和規(guī)模不大的全新世活動(dòng)斷裂，而且于1925年、1929年先后發(fā)生2次5.5級(jí)地震，1963年發(fā)生過4.7級(jí)地震，對(duì)場(chǎng)區(qū)影響較大的歷史地震為1927年古浪8級(jí)地震、1986年門源6.4級(jí)地震，它們的最大影響烈度分別為度和度，因此該地區(qū)具有發(fā)生6.5級(jí)左右地震的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境。庫區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造較為齊全，褶皺、斷裂發(fā)育，軸向?yàn)楸睎|東的背斜核部和兩翼穿過庫區(qū)的主體部分，核部由前寒武系的斜長(zhǎng)角閃石英片巖、角閃巖、花崗巖組成，兩翼由二疊系和三疊系的長(zhǎng)石石英砂巖及部分礫巖、砂巖組成。庫區(qū)巖石主要由變質(zhì)巖和沉積巖組成，并有加里東期的花崗巖、閃長(zhǎng)巖侵入，變質(zhì)巖主要是前寒武系地層，由石英巖、角閃片巖、花

18、崗片麻巖組成，巖石致密，分布在庫區(qū)水域東部，沉積巖主要為二疊系、三疊系和第三系的地層，由長(zhǎng)石砂巖、石英砂巖組成，分布在庫區(qū)水域西部。庫區(qū)巖石總體較為致密堅(jiān)硬，但由于斷裂發(fā)育，穩(wěn)定性較差。庫區(qū)的斷裂構(gòu)造發(fā)育，有多組走向的斷裂，但集中庫區(qū)東段，即峽谷地帶，規(guī)模最大的一條為走向北西330-335的菜日?qǐng)D河-蘇吉灘斷裂，該斷裂走向與庫區(qū)大體平行，破碎帶寬約60-80m，出露長(zhǎng)度14km，為一扭性走滑正斷層，斷裂最新活動(dòng)時(shí)代為晚更新世，表明活動(dòng)年代相對(duì)較新，是對(duì)庫區(qū)誘發(fā)地震有一定影響的斷裂。場(chǎng)區(qū)地處祁連山地震帶中段，地震活動(dòng)頻繁，1972年5月23日的古浪8級(jí)大地震離庫區(qū)80km，這次地震震中烈度級(jí)，影

19、響庫區(qū)烈度級(jí)，在距離庫區(qū)50km范圍內(nèi)曾發(fā)生ms5.級(jí)的地震4次，其中1986年8月26 日的門源北6.4級(jí)地震震級(jí)最高，影響最大，該震中烈度度，影響庫區(qū)度，自1970年以來，在距離庫區(qū)25 km范圍內(nèi)，曾發(fā)生5.1ms3.0級(jí)的地震105次，這些地震空間分布上是不均勻的，主要集中在庫區(qū)以外的東部，庫區(qū)僅有一次ml 3.9的地震。庫區(qū)及臨近地區(qū)的地震震源在0-9km的有103個(gè)，約占總數(shù)的63%，地震烈度復(fù)核結(jié)果為度。綜合因素分析，石頭峽水庫具備一些水庫誘發(fā)地震的自然條件，不能排除發(fā)生誘發(fā)地震的可能，尤其在水庫東段，但概率不高，最大地震級(jí)為3.7級(jí)，給水庫造成的影響烈度是-度，庫區(qū)地震基本烈度

20、為度，因此誘發(fā)地震可能造成的影響不會(huì)超過基本烈度。石頭峽水庫南西側(cè)的大坂山是大通河與寶庫河的分水嶺，與大通河河谷相對(duì)高差大于500m，山體寬度20-30km，在地形上不存在低于水庫最高水位的埡豁。山體為下元古界變質(zhì)巖系，古生界碎屑巖及加里東期侵入巖組成，不存在通向鄰谷的深大斷裂。庫區(qū)兩岸有多條支流排泄于大通河，坡體上多有泉水出露，其高程均高于正常高水位，庫區(qū)北東岸為低山或中低山，基巖為前寒武系變質(zhì)巖，二迭系、三迭系及上第三系碎屑巖，斷層不發(fā)育。沿岸高于正常高水位3086m的斜坡及溝腦有8個(gè)泉水，并有數(shù)條支流補(bǔ)給于大通河，表明庫區(qū)兩側(cè)的地下分水嶺均高于正常高水位，所以，石頭峽水庫不存在永久滲漏問

21、題。壩址區(qū)位于大坂山褶皺帶與冷龍嶺褶皺帶之間，區(qū)域性大斷裂未通過壩址區(qū)，但斷裂構(gòu)造復(fù)雜，以f32、f130代表的級(jí)，其他為、級(jí)結(jié)構(gòu)面，斷層以ne向擠壓結(jié)構(gòu)面為主，nne向次之。壩址區(qū)主要基巖巖性為角閃石英片巖、花崗巖，斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖體在構(gòu)造帶不同深度存在不同程度的蝕變現(xiàn)象，蝕變嚴(yán)重的鉆孔巖芯呈粉末狀，構(gòu)造巖受過兩次以上構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的痕跡。根據(jù)多組鉆孔巖芯及塊石點(diǎn)荷載試驗(yàn)及巖石抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)歸納，角閃石英片巖飽和抗壓強(qiáng)度：強(qiáng)風(fēng)化巖石為15-30mpa,弱風(fēng)化巖石35-80mpa?；◢徠閹r強(qiáng)風(fēng)化飽和抗壓強(qiáng)度38-46mpa，弱風(fēng)化巖石飽和抗壓強(qiáng)度67-120mpa；蝕變?cè)颇甘⑵瑤r飽和抗壓強(qiáng)度2

22、0-27mpa；斷層帶構(gòu)造巖飽和抗壓強(qiáng)度56-74mpa。從區(qū)域地質(zhì)、水庫區(qū)地形、地質(zhì)條件、壩址地質(zhì)條件、筑壩材料、施工布置等方面綜合考慮，工程選址為壩址是合理的。2.2.1工程總布置經(jīng)壩址、廠址、引水線路和壩線、壩型比選后，最終選定的樞紐布置方案為：首部樞紐由鋼筋混凝土面板堆石壩、溢洪道、導(dǎo)流泄洪洞組成；引水系統(tǒng)由進(jìn)水口、發(fā)電引水隧洞、調(diào)壓井、壓力鋼管組成；發(fā)電樞紐由發(fā)電廠房、尾水渠、110kv開關(guān)站、生活區(qū)、進(jìn)廠永久交通橋組成。現(xiàn)以推薦的壩址介紹工程總布置。其布置見圖stx-cs-sg-sk04。壩址地形條件較好，樞紐區(qū)位于石頭峽峽谷的下段，河谷在平面上呈倒“”型，河谷由nw向轉(zhuǎn)為ne向，

23、在壩址處右轉(zhuǎn)為nw向，向廠房方向轉(zhuǎn)為ne向。河道在壩址處形成半徑約600m的天然彎道，左岸山體凸出，便于布置導(dǎo)流泄洪洞和發(fā)電洞，右岸有一天然丫豁，根據(jù)這一地形特點(diǎn)，在大壩右岸的丫豁處布置開敞式溢洪道。因此水庫樞紐布置形式為主河床布置混凝土面板堆石壩；河流左岸布置導(dǎo)流泄洪洞，泄洪洞進(jìn)口為“龍?zhí)ь^”形式，后段與導(dǎo)流洞結(jié)合改為泄洪洞，全長(zhǎng)672.1m，其中泄洪“龍?zhí)ь^”段長(zhǎng)222m；溢洪道布置在右岸天然丫豁，為正堰，全長(zhǎng)211.2m。根據(jù)河流地形條件，為合理利用水頭，增加裝機(jī)容量，發(fā)電引水系統(tǒng)布置在河流左岸，發(fā)電洞進(jìn)口位于壩軸線上游約900m，進(jìn)口地面高程3070.0m左右，為豎井式進(jìn)水口；進(jìn)水口后

24、接發(fā)電引水隧洞，長(zhǎng)981.82m，直徑6.8m；調(diào)壓井位于發(fā)電洞后，為圓筒阻抗式，直徑18m；調(diào)壓井后接埋藏式壓力鋼管，主管全長(zhǎng)196.76m。發(fā)電樞紐布置在左岸下游約1.5km河床以及階地上，主、副廠房布置在河流一級(jí)階地上，軸線與壓力鋼管垂直布置，升壓站和生活區(qū)布置在廠房下游。永久交通橋位于電站尾水下游。上壩永久道路利用右岸現(xiàn)有的青石嘴-蘇吉灘鄉(xiāng)村公路經(jīng)壩后“之”字路至壩頂?shù)綄?dǎo)流泄洪洞和發(fā)電洞進(jìn)口?？傮w布置緊湊而不擁擠，施工方便，特別是左岸發(fā)電洞的導(dǎo)流洞利用彎道，穿山而過，洞線短，利用水頭多，布置形式比較理想。大壩管理房布置在大壩下游左岸，永久生活管理區(qū)布置在主廠房下游的階地上。2.2.2建

25、筑物設(shè)計(jì)（1）廠房設(shè)計(jì)a、主廠房廠房位于大通河級(jí)階地中部，覆蓋層厚度19m，具二元結(jié)構(gòu)，表部覆質(zhì)土1-3m，下部為沖積砂卵石層，地下水埋深14-15m，水位高程2977m，基巖巖性為角閃石英片巖，發(fā)育一壓性斷層，寬度0.7m，產(chǎn)狀ne37se45,充填壓碎巖、角礫巖，局部巖體有蝕變現(xiàn)象，糜棱化及綠泥石化，有檫痕，強(qiáng)風(fēng)化層厚度4-6m。廠房開挖高程為2964m，深入基巖7-8m，為弱風(fēng)化巖體，承載力高穩(wěn)定性好。廠房基礎(chǔ)座落在基巖上，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦?、地質(zhì)條件及河流的水流方向，廠房采用正向進(jìn)水型式布置，廠房結(jié)構(gòu)尺寸長(zhǎng)寬為60.826.7m，建筑面積1623.36m。主廠房發(fā)電機(jī)層以上為上部結(jié)構(gòu)，以下

26、為水下結(jié)構(gòu)，主廠房為地面式，磚砼結(jié)構(gòu)。發(fā)電機(jī)層地板高程2981.16m，布置3臺(tái)發(fā)電機(jī)組，水輪機(jī)型號(hào)： hlsr13lj200,發(fā)電機(jī)型號(hào)： sf3016/4000。右側(cè)布置安裝間，高程2981.16m，為了安裝和檢修需要，主廠房?jī)?nèi)設(shè)置高能電動(dòng)雙梁吊車一臺(tái)，吊車最大起吊重量100t。主廠房最大柱距6.0m，截面形式為矩形，尺寸為bh，采用c30鋼筋砼現(xiàn)澆。吊車梁最大跨度6.0m，截面為“”形，尺寸bh為0，采用c45預(yù)應(yīng)力鋼筋砼予制。b、副廠房副廠房布置在主廠房上游側(cè)，與壓力鋼管線垂直，結(jié)構(gòu)為二層，底層為電纜廊道，上層為中控室和高壓開關(guān)柜室，電攬廊道底板高程2973.35m，高5.3m，寬7.

27、2m，水下墻厚0.8m，采用c25鋼筋砼現(xiàn)澆，抗凍標(biāo)號(hào)f150，抗?jié)B標(biāo)號(hào)w6，中控室地板高程2981.16m，布置高壓開關(guān)柜和中央控制盤柜，地板為板脅結(jié)構(gòu)，主梁最大間距6.0m，截面尺寸bh，副廠房屋頂高程2985.56m，凈高4.7m。主副廠房發(fā)電機(jī)層高程以下為箱形砼結(jié)構(gòu)，發(fā)電機(jī)層以上為框架結(jié)構(gòu)，廠房整體性好，能滿足抗震要求。廠房整體穩(wěn)定計(jì)算采用水電站廠房設(shè)計(jì)規(guī)范（sd335-89）中公式，計(jì)算抗滑、抗浮穩(wěn)定及基礎(chǔ)應(yīng)力。針對(duì)廠區(qū)的主機(jī)間壩段，考慮正常運(yùn)行、檢修工況、校核洪水三種工況?？够€(wěn)定采用抗剪強(qiáng)度公式計(jì)算：k=fw/p式中：k按抗剪強(qiáng)度計(jì)算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)； f滑動(dòng)面的抗剪摩擦系數(shù)。

28、計(jì)算荷載及組合見表5.4-29.3水電站廠房3 水電站廠房3.1廠房的內(nèi)部布置3.1.1主廠房將主廠房以發(fā)電機(jī)層為界分為上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)為單層廠房建筑，下部結(jié)構(gòu)分水輪機(jī)層、蝸殼層和尾水管層。將發(fā)電機(jī)、水輪機(jī)的調(diào)速器、機(jī)旁盤等設(shè)備布置于發(fā)電機(jī)層，為盡量減小相鄰風(fēng)罩外緣間凈距，以縮短機(jī)組段長(zhǎng)度，將調(diào)速器、油壓裝置、樓梯孔、吊物孔等不布置在機(jī)組間。水輪機(jī)層布置有水、油、氣系統(tǒng)，調(diào)速設(shè)備的接力器、發(fā)電機(jī)主引出線及中性點(diǎn)引出線和電纜等，為避免電氣設(shè)備受潮而影響安全運(yùn)行，將水機(jī)設(shè)備布置在上游側(cè)，將其管路與電氣設(shè)備及其線路布置于下游側(cè)。為盡量使設(shè)備間少發(fā)生或不發(fā)生交叉混雜，將水、油、氣管路沿墻面

29、布置。尾水管在檢修時(shí)，需要人進(jìn)入檢查修補(bǔ)，故應(yīng)設(shè)置進(jìn)人孔，石頭峽電站的尾水管進(jìn)人孔布設(shè)在尾水管的直錐段，做直徑為錯(cuò)誤！未找到引用源。的圓形進(jìn)人孔。3.1.2裝配場(chǎng)裝配場(chǎng)高程布置于發(fā)電機(jī)層同一高程，與主廠房間設(shè)置沉降伸縮縫，裝配場(chǎng)內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)子墩，主變坑，試塊坑，地面為水磨石，裝配場(chǎng)大門為橫拉門。以運(yùn)輸工具為載重汽車考慮，建議取大門尺寸為長(zhǎng)度錯(cuò)誤！未找到引用源。高度錯(cuò)誤！未找到引用源。3.1.3副廠房將中央控制室、開關(guān)室、集纜室、電氣實(shí)驗(yàn)室，電纜廊道、值班室、調(diào)度室、辦公室等布置于副廠房?jī)?nèi)，窗戶要盡量避免西曬，保證通風(fēng)、采光，出線的合理和機(jī)械，電氣設(shè)備運(yùn)行，檢修的要求。中央控制室它是整座水電站廠房運(yùn)

30、行保護(hù)、調(diào)度、控制和監(jiān)視的神經(jīng)中樞，與主廠房的發(fā)電機(jī)層鄰近，縮短控制電纜長(zhǎng)度，有利于主機(jī)室與中控室的聯(lián)系；考慮到工作環(huán)境的安靜條件，中控室與外界采用玻璃作隔音墻。電氣實(shí)驗(yàn)室電氣實(shí)驗(yàn)室主要設(shè)施包括繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置、測(cè)量表計(jì)、精密儀表、高壓等部分。高壓的實(shí)驗(yàn)對(duì)象為3kv以上的電氣設(shè)備；其余均為電氣二次回路設(shè)備和500v以下的電氣設(shè)備。高壓試驗(yàn)的電氣設(shè)備體積大而笨重，搬運(yùn)不便，所以高壓試驗(yàn)室布置在方便運(yùn)輸以及設(shè)備集中的地方。其他試驗(yàn)室根據(jù)副廠房布置安排，能在中控室附近更好。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)置通風(fēng)、采暖、防塵、防潮措施，測(cè)試工作臺(tái)要求有良好采光和局部照明。4廠房尺寸的確定4廠房尺寸的確定4.1機(jī)組段平面尺

31、寸的確定。4.1.1主廠房長(zhǎng)度的確定（1）機(jī)組間距l(xiāng)1:由發(fā)電機(jī)風(fēng)罩確定的機(jī)組段長(zhǎng)度l1:l1=+b+2=7.0+4.2+20.4=12.0(m)所以取l1:為12.0（m）。（2）機(jī)組段長(zhǎng)度l2:計(jì)算邊機(jī)組段長(zhǎng)度的時(shí)候需要考慮設(shè)備的布置和吊運(yùn)的要求。由經(jīng)驗(yàn)公式得：l2= l1+l=12.0+0.87.8=18.24 (m) 式中l(wèi)=-(0.2-1)d（3）裝間長(zhǎng)度l3:根據(jù)吊運(yùn)與機(jī)組檢修等的布置要求，由經(jīng)驗(yàn)公式得l3=（1-1.5）l1 所以取l3:為11.86米。所以廠房的總長(zhǎng)為3 l1+ l2+ l3=212.0+18.24+20.7=60.4米。4.1.2 主廠房寬度的確定。（1） 廠

32、房水下部分寬度的確定:下游側(cè)寬度b1: b1主要決定于下游尾水管的尺寸，故b1=4.5d1=4.53.8=17.1（m）。故取b1:為17.1m。上游側(cè)寬度b2: b1主要決定于蝸殼進(jìn)口的布置、主閥、機(jī)組及其他附屬設(shè)備的布置，為了方便取與廠房水上部分上游側(cè)的寬度相同為：8.8m。（2） 廠房水上部分寬度的確定:下游側(cè)寬度b1:b1主要決定于發(fā)電機(jī)層地面的設(shè)備的布置及交通要求。b1=7.1+9.9+0.8=17.8m。取b1為17.8m。上游側(cè)寬度b2:b2主要決定于發(fā)電機(jī)層地面的設(shè)備的布置及交通要求。b2=8.0+20.4=8.8m。取b1為8.8m。4.2尾水平臺(tái)及尾水閘室的布置。尾水管的出

33、口分為三個(gè)孔，每孔的尺寸為5.56m2.54m，中間隔墩寬為6.439m。尾水閘門尺寸為6.0m0.8m，每臺(tái)機(jī)組各設(shè)一套閘門，分別以六臺(tái)電動(dòng)活動(dòng)式尾水閘門起閉機(jī)操作。在每臺(tái)機(jī)組的尾水閘墩上分別設(shè)置兩個(gè)尾水閘室，分別放置尾水閘門。根據(jù)吊運(yùn)閘門和行人交通的需要，以及尾水管的長(zhǎng)度，設(shè)置尾水平臺(tái)，高程與發(fā)電機(jī)層地面高程相同為：2973.35m4.3水輪機(jī)吸出高度hs的計(jì)算。hs = 10/900（ +）h公式中 -電站的海拔高程為114.5m。（由多年平均流量q=50.2秒立方米）-水輪機(jī)的汽蝕系數(shù)為0.133。-水輪機(jī)的汽蝕系數(shù)修正值為0.02。h-水輪機(jī)的工作水頭為102.28m。4.4主廠房控

34、制高程的確定4.4.1水輪機(jī)的安裝高程：式中 為水輪機(jī)導(dǎo)葉高度，取0.10.39（為水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑取3.0m）因?yàn)橐慌_(tái)機(jī)組滿發(fā)時(shí)引用最小流量為70.87m3/s,對(duì)應(yīng)的水位即為下游尾水位：水輪機(jī)安裝高程：4.4.2尾水管底板高程： 1=3b02h1=2972.410.7027.15=2964.91 尾水管進(jìn)人孔地面高程： 2=3b0h2=2972.410.3512.375=2956.0(m)4.4.3水輪機(jī)層地面高程： 4=3+b0+h3=2972.41+0.35+7.48=2980.24 (m)4.4.4發(fā)電機(jī)定子安裝高程： d=4+h4+h5=2972.41+3.7125+3.7125=2

35、979.84 (m)4.4.5發(fā)電機(jī)層地面高程： 5=d+h6=2979.84+1.856=2981.70 (m)4.4.6安裝間地面高程：根據(jù)下游洪水資料及廠房的施工等需要將安裝間高程相對(duì)發(fā)電機(jī)地面高程抬高h(yuǎn)為10.55。所以安裝間高程為6=5+h=2981.70 -10.55=2971.15 (m)4.4.7吊車軌頂高程： =+=2971.15+7.88+0.2+0.8+1.895=2994.16(m) 所以取7為2994.16米。4.4.8屋頂大梁底部高程： 8=7+h+ h9+ h10 =2994.16+0.2+1.8+1.2=2998.16 (m) 所以取8為2998.16米。4.4

36、.9廠房屋頂高程：以上高程都已經(jīng)確定所以廠房屋頂高程可取為2999米。5水輪機(jī)的選型5水輪機(jī)的選型根據(jù)該電站的水頭范圍92.79110.93，在水輪機(jī)系列型譜表中查出該電站最好選擇hl200-lj-550機(jī)型。5.1水輪機(jī)的額定出力計(jì)算nr = ngr / 公式中ngr為水輪機(jī)額定出力。 為水輪機(jī)效率為 90.7% nr 為水輪機(jī)出力為2.96kw。 故ngr為2.68kw5.2水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑的計(jì)算 為水輪機(jī)模型效率為90%。 為該出力下模型的流量。由此初步假定原型水輪機(jī)在該工況下 ,效率 由公式： 得 得 又因?yàn)檗D(zhuǎn)輪直徑應(yīng)選符合轉(zhuǎn)輪直徑系列并比計(jì)算值稍大的值故為3.0 m。5.3水輪機(jī)轉(zhuǎn)速n

37、的計(jì)算。單位轉(zhuǎn)速 初步假定 （對(duì)于壩后式水電站）由公式又因?yàn)樗啓C(jī)的轉(zhuǎn)速要采用發(fā)電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，為此要選取與上述公式得出的轉(zhuǎn)速相近的發(fā)電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速。常選取稍大的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速作為水輪機(jī)采用的轉(zhuǎn)速。故為375 r/min。效率很好。5.4效率與單位參數(shù)修正。hl200-3000的 求得原型（當(dāng)水頭h150m時(shí)效率修正值：考慮原型與模型水輪機(jī)在制造工藝、質(zhì)量上的差異，在已求得的值中減去一個(gè)修正值則由此原型水輪機(jī)在最優(yōu)工況下的效率為: 與假定值不等，重新假定。重新假定： ,效率 得 又因?yàn)檗D(zhuǎn)輪直徑應(yīng)選符合轉(zhuǎn)輪直徑系列并比計(jì)算值稍大的值故為3.0m。 hl200-3000的 求得原型（當(dāng)水頭h150m時(shí)效

38、率修正值：考慮原型與模型水輪機(jī)在制造工藝、質(zhì)量上的差異，在已求得的值中減去一個(gè)修正值則由此原型水輪機(jī)在最優(yōu)工況下的效率為 與假定值相等。單位轉(zhuǎn)速修正值： 由于 按規(guī)定單位轉(zhuǎn)速可不加修正，同時(shí)單位流量q也可不修正，由上可見，原假定，正確，所以為3.0m和n = 375r/min是正確的。5.5水輪機(jī)工作范圍的檢驗(yàn)。則水輪機(jī)最大引用流量：與特征水頭hmax，hmin,hr相應(yīng)單位轉(zhuǎn)速為：查相關(guān)表得水輪機(jī)重 w=650（t）6發(fā)電機(jī)的選型6發(fā)電機(jī)的選型6.1 發(fā)電機(jī)的外型尺寸n=375r/min150r/min 故采用懸式發(fā)電機(jī)，選擇sf34-16/410型號(hào)6.1.1主要尺寸估算極距： （查相關(guān)表

39、得，查水電站資料中表58得p=16）(2).定子內(nèi)徑：（3）定子鐵心的長(zhǎng)度：（4）.定子鐵芯外徑：因n=375r/min166.7r/min有6.1.2平面尺寸估算定子機(jī)座外徑：因n=375r/min166.7r/min，有風(fēng)罩內(nèi)徑：因 轉(zhuǎn)子外徑：下機(jī)架最大跨度：因 （查相關(guān)表得）推力軸承外徑和勵(lì)磁機(jī)外徑：根據(jù)發(fā)電機(jī)容量查表得：取6.1.3軸向尺寸的計(jì)算定子機(jī)座高度：因n=375r/min 上機(jī)架高度：推力軸承高度、勵(lì)磁機(jī)高度和永磁機(jī)高度：查表得： 取下機(jī)架高度：懸式非承載機(jī)架：定子支座支承面至下機(jī)架支承面或下?lián)躏L(fēng)板之間的距離：懸式非承載機(jī)架：下機(jī)架支承面至主軸法蘭盤之間的距離：轉(zhuǎn)子磁軛軸向高

40、度：無風(fēng)扇：發(fā)電機(jī)主軸高度：定子鐵芯水平中心線至主軸法蘭底盤之間的距離：6.2發(fā)電機(jī)的重量查相關(guān)資料得（1） 發(fā)電機(jī)總重：（2） 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子重：（3） 發(fā)電機(jī)飛輪力矩：7尾水管的選型由于采用hl200型，因此，所以：hlb5d4h4h6l1h52.6d14.5d12.72d11.35d11.35d10.675d11.82d11.22d17.8m13.5m8.16m4.05m4.05m2.025m5.46m3.66m肘管進(jìn)口直徑d3： 對(duì)于混流式水輪機(jī)，h1=0.05577m，h2=0.06971m，h3=0.1m，8調(diào)速系統(tǒng)8調(diào)速系統(tǒng)8.1 調(diào)速器的選擇調(diào)速功計(jì)算： 水輪機(jī)在該工況的效率 屬于

41、大型調(diào)速器。8.2接力器選擇8.2.1接力器直徑的計(jì)算采用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)用兩個(gè)接力器操作選用額定油壓為2.5mpa 已知導(dǎo)葉數(shù) ，采用標(biāo)準(zhǔn)正曲率導(dǎo)葉，查水力機(jī)械中表53得取為0.03，=1.05/3.0=0.35。選用與之偏大的8.2.2接力器的最大行程的計(jì)算在hl200模型綜合特性曲線上由設(shè)計(jì)工況點(diǎn)： 查得 又 則 8.2.3接力器容積的計(jì)算兩個(gè)接力器總?cè)莘e8.2.4主配壓閥直徑的選擇由公式：得取與之偏大的d=80mm即選用wt-80/4.0型電氣液壓式調(diào)速器。8.3油壓裝置的選取油壓裝置不考慮空放閥和進(jìn)水閥的用油，則油壓裝置壓力油罐的容積按經(jīng)驗(yàn)公式：選擇與之接近偏大的hyz-4型分離式油壓裝

42、置。8.4起重設(shè)備發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子重量：104t 乘以動(dòng)力系數(shù)1.2：1041.2=124.8t查水電站建筑物設(shè)計(jì)參考資料選用2125雙小車橋式起重機(jī)。9廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9 廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1屋蓋系統(tǒng)9.1.1屋架的設(shè)計(jì)考慮到廠房的跨度達(dá)18m，屬較大跨度，在綜合了經(jīng)濟(jì)、安全等因素的因素下，主廠房屋架擬采用鋼筋混凝土屋架，具體型式見下表：表9-1鋼筋混凝土屋架相關(guān)參數(shù)屋架型式跨度m混凝土量鋼筋自重屋面荷載備注預(yù)應(yīng)力折線形181.741745002.55適用于6.0m的大型屋面板屋蓋支承自重可近似按5（采用鋼系桿時(shí)）或25（采用鋼筋混凝土系桿時(shí)）估算；計(jì)算屋架下弦桿時(shí)，尚應(yīng)該考慮排架傳來的水平拉力（此力由

43、排架計(jì)算決定）；如系壓力不予考慮。屋架自重可近似按估算（為廠房跨度，以m計(jì)）。屋面坡度取為，高度符合高跨比的要求。9.1.2 屋面板的設(shè)計(jì)采用預(yù)應(yīng)力混凝土板結(jié)構(gòu)，屋面板的尺寸，屋面板的厚度。9.1.3 荷載(1) 自重：按構(gòu)件實(shí)際尺寸計(jì)算；鋼筋混凝土容重取。(2) 雪荷載：按當(dāng)?shù)匮┥钣?jì)算，雪深在間雪壓為。(3 活荷載：主廠房屋頂為非上人屋頂，但考慮施工荷載，故取。9.1.4吊車梁的設(shè)計(jì) 9.1.4.1 荷載及其組合自重：對(duì)預(yù)制預(yù)應(yīng)力吊車梁，驗(yàn)算運(yùn)輸及吊裝情況時(shí)要乘以1.5的系數(shù)。鋼軌及附件重：根據(jù)廠家數(shù)據(jù)取。垂直輪壓： 式中： 吊車、小車及起吊物最大重量，； 吊車跨度，m； 主吊鉤至吊車梁軌道

44、的最小極限距離，； 動(dòng)力系數(shù)，??； 一個(gè)吊車作用在一根梁上的輪數(shù)，(4) 橫向水平力： 式中： 小車及起吊物最大重量，； 一個(gè)吊車作用在一根梁上的輪數(shù)，(5) 縱向水平剎車力： 式中： 一側(cè)軌道上各制動(dòng)輪最大輪壓之和荷載組合：；對(duì)驗(yàn)算縱向排架時(shí)，考慮。9.1.4.2結(jié)構(gòu)型式根據(jù)規(guī)范要求，結(jié)合石頭峽水電站的工程實(shí)際，取吊車梁伸入支座的長(zhǎng)度為160mm，梁與梁之間的空隙取80mm。吊車梁的長(zhǎng)度；吊車梁的凈跨跨度為12m時(shí)，以下吊車，梁高式中： 梁的計(jì)算跨度，按凈跨計(jì)算吊車梁的斷面采用工字形，先張法預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁，上翼緣寬度一般為的梁跨，取上翼緣寬度；翼緣板厚度的梁高，取翼緣板厚度；吊車梁腹厚度

45、取為110mm，符合梁腹厚度的構(gòu)造要求。下翼緣寬度決定于預(yù)應(yīng)力鋼筋的排列，可研設(shè)計(jì)階段時(shí)，下翼緣寬度也取為400mm。吊車軌道梁選用型號(hào)為qu100，軌道梁與吊車梁在連接時(shí)，下設(shè)厚30mm的鋼襯板混凝土墊層，軌道梁的基本數(shù)據(jù)見表9-2起重機(jī)機(jī)軌道梁基本數(shù)據(jù)表9-2 尺寸型號(hào)qu1001001081503815040.0 尺寸型號(hào)重量qu10030845076.074.088.969.2內(nèi)力計(jì)算(1) 均布恒荷載 吊車梁自重鋼軌及附件重均布恒荷載(2) 垂直輪壓 (3) 橫向水平力 荷載的設(shè)計(jì)值支座處的反力 ； 式中： 吊車梁上的均布恒荷載的設(shè)計(jì)值，； 垂直輪壓，； 吊車梁的跨度，m； 支座反力

46、系數(shù)，由兩等跨連續(xù)梁支座反力系數(shù)表，可查得： 各截面彎矩、剪力式中： 各截面 在均布荷載作用下截面的彎矩系數(shù)，可由彎矩系數(shù)表查得； 由集中荷載產(chǎn)生的截面的彎矩系數(shù)， 可由彎矩系數(shù)表查得； 由集中荷載產(chǎn)生在0截面，3截面，5截面，10截面左的剪力系數(shù)，可由剪力系數(shù)表查得表9-3各截面彎矩、剪力計(jì)算00000000111+0.122-0.018+0.0387-0.0062182.775-2.77212+0.202-0.03+0.0675-0.0125322.41-58.57313+0.242-0.045+0.0852-0.0187404.96-149.81414+0.244-0.06+0.095-

47、0.0250447.575-117.14515+0.224-0.068+0.0937-0.0312438.89-145.13616+0.222-0.092+0.0825-0.0375390.235-175.01717+0.181-0.114+0.0612-0.0437291.988-206.15818+0.118-0.12+0.0300-0.0500147.626-234.27919+0.018-0.134+0.0061-0.073629.097-338.310200-0.1560-0.12500-563.57備注：；9.3主廠房板梁的設(shè)計(jì)9.3.1 發(fā)電機(jī)層和安裝間的板梁設(shè)計(jì)考慮到發(fā)電機(jī)層樓

48、蓋板安置的機(jī)電設(shè)備的重量較大，還會(huì)受到機(jī)組運(yùn)行的震動(dòng)影響，為經(jīng)濟(jì)安全計(jì)，故取發(fā)電機(jī)層樓蓋板厚度為250mm。安裝間機(jī)組安裝或大修時(shí)需要放置的各種機(jī)件重量也都較大， 設(shè)備的吊運(yùn)、安裝時(shí)，又可能使樓板受到撞擊，故取安裝間板厚度為300mm，取板的跨度為2.0m。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，按構(gòu)造取主梁跨度為6m，取次梁跨度為6m，對(duì)主梁的高度取，取，滿足高寬比 。 對(duì)次梁的高度，取，取，滿足高寬比。將主梁沿主廠房橫向布置在構(gòu)架柱上，兩端與上下游構(gòu)架柱整體連接。如遇到機(jī)墩時(shí)，一端與機(jī)墩相連，另一端與排架柱相連；當(dāng)次梁遇到機(jī)墩時(shí)，也采取同樣方式 一端與主梁相連，另一端與風(fēng)罩、機(jī)墩相連。主廠房發(fā)電機(jī)

49、層主梁下設(shè)2根，中間立柱，考慮到板梁的承重較大，為防止受壓柱失穩(wěn)，中間立柱的截面尺寸取為的方形受壓構(gòu)件。9.3.2發(fā)電機(jī)層的荷載(1) 樓板的荷載： (2) 主梁的荷載： (3) 次梁的荷載： (4) 樓板上的活荷載考慮到起吊物對(duì)樓板的可能撞擊作用，活荷載乘以動(dòng)力系數(shù)1.11.2。 9.3.3主梁的內(nèi)力計(jì)算(1) 板的兩個(gè)跨度比，故此時(shí)板為單向板。板梁的折算荷載：主梁 (2) 主梁承受由次梁傳來的集中荷載： 主梁自重折算成集中荷載 求彎矩時(shí)，計(jì)算跨度， 求剪力時(shí)，計(jì)算跨度，序號(hào)荷載簡(jiǎn)圖1234對(duì)于承受固定和移動(dòng)的集中荷載的等跨連續(xù)主梁： 按下列公式計(jì)算：式中：彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)；固定的和移動(dòng)的

50、集中力表9-5集中荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算序號(hào)荷載簡(jiǎn)圖計(jì)算截面的彎矩值支座剪力值見上圖(0.1882+0.0614+0-0.0231-0.0147+0+0.0071+0.0055)1621.368(0.0390+0.1434+0-0.0539-0.0343+0+0.0167+0.0127)1621.368(-0.0728-0.0952+0-0.077-0.049+0+0.0238+0.01821621.368(-0.0455-0.0595+0+0.1414+0.0326+0-0.0119-0.00911621.368(1+0.6272+0.2048+0-0.077-0.049+0+0.0238+0

51、.0182+0) 270.228(0-0.3728-0.7952-1-0.077-0.049+0+0.0238+0.0182)270.228(0+0.091+0.119+1+0.728+0.272+0-0.119-0.091)270.228見上圖(0+0.1182+0.0614+0+0+0.0071+0.0055+0)1191.11(0+0.0390+0.1434+0+0+0.0167+0.0127+0) 1191.11(0-0.0728-0.0952+0+0+0.0238+0.0182+0) 1191.11(0-0.0455-0.0595+0+0-0.0119-0.0091+0) 1191.11(1+0.6272+0.2048+0+0+0.238+0.0182+0)198.5