傅丹
- 作品数：18 被引量：48H指数：5
- 供职机构：武汉大学水利水电学院水资源与水电工程科学国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：水利工程更多>>
- 水电站垫层蜗壳座环传力机理研究被引量：2
- 2014年
- 本文结合国内两个典型的巨型水电站,基于单元结点力的方法对坝后式水电站伸缩节过缝和垫层管过缝条件下蜗壳座环的受力特性展开了研究,探讨了对座环受力较优的垫层平面铺设范围。研究结果表明,两类过缝措施条件下,座环承受最小不平衡力的垫层平面铺设范围为45°之前或270°断面之后;而对座环承受不平衡扭矩而言,则无明显的最优垫层平面铺设范围。垫层蜗壳采用伸缩节过缝时,止推环对座环承受水流向不平衡力及不平衡扭矩的改善效果明显且稳定;而垫层管过缝时,止推环的作用效果不明显,此时引水钢管已经起到了止推环的作用。在单机容量基本一致且采用垫层蜗壳埋设方式的条件下,高水头电站座环承受的水平面内不平衡力和不平衡扭矩更大,座环的受力更应该引起重视。
- 傅丹伍鹤皋胡蕾李浩
- 关键词：水工结构传力机理垫层蜗壳
- 基于不同网架模拟方式的水电站厂房振动特性研究被引量：5
- 2016年
- 水电站地面厂房越来越多采用网架屋面,为研究网架支承方式及其有限元模拟方法对厂房振动特性的影响,本文运用ANSYS软件建立了5种有限元模型,计算了厂房的自振特性和机组振动荷载作用下的响应.研究表明:网架与下部支承结构简支连接比铰支连接的抗振性能更好;网架模拟方式仅对厂房上部结构的振动特性有影响,对发电机层楼板及以下结构的振动特性影响很小;在计算机组振动荷载作用下厂房的动力响应时,将网架简化为刚性二力杆得到的动位移小于网架按实际尺寸模拟的结果.故建议在研究包含上部结构的厂房振动特性时,尽量按实际尺寸对网架进行模拟;若只需研究发电机层以下厂房结构的动力特性时,可选择不包含网架的模型进行计算.
- 黑灿伍鹤皋傅丹石长征
- 关键词：网架屋面支承方式模拟方式有限单元法
- 洪屏抽水蓄能电站地下厂房结构动力响应分析被引量：9
- 2014年
- 结合洪屏抽水蓄能电站地下厂房实际,建立三维有限元模型,采用模态分析方法分析厂房结构的自振特性,基于谐响应法分析地下厂房结构在各种工况机组动荷载作用下的动力响应,并根据国内相关文献及国外的相关标准提出了振动控制标准。研究结果表明,洪屏地下厂房结构自振频率较高,出现厂房整体性振动的可能性较小;在机组振动荷载作用下机墩和楼板结构的振动响应较大,但机墩和楼板结构的振幅、振动速度和加速度等均在允许范围内,地下厂房结构的设计是合理的。
- 刘建伍鹤皋傅丹
- 关键词：地下厂房自振特性动力响应
- 水电站充水保压蜗壳接触行为及座环受力研究被引量：5
- 2014年
- 为研究充水保压蜗壳进口结构连接形式对钢蜗壳-混凝土接触面传力和座环受力的影响,结合国内某巨型水电站,基于ABAQUS平台进行了3维有限元仿真分析。结果表明:保压间隙最早闭合的区域出现在蜗壳进口断面外侧、45°断面外侧以及270°断面内侧,达到保压水头后,未闭合的区域与最早闭合的区域在空间上正好相对;进口结构连接形式对保压间隙的闭合时机存在显著影响,伸缩节过缝时设置止推环以及蜗壳-钢管直接连接都能有效延迟保压间隙的提前闭合时机,3维仿真分析时不能忽略进口结构连接形式这一关键因素。与垫层蜗壳相比,充水保压蜗壳座环的受力状态同样值得重视,伸缩节过缝时设置止推环以及蜗壳-钢管直接连接都能显著改善保压蜗壳座环水平面内的受力状态。
- 傅丹伍鹤皋石长征
- 关键词：水工结构座环充水保压蜗壳有限单元法
- 厂坝分缝处钢管预留环缝焊接时机对垫层蜗壳的影响被引量：1
- 2014年
- 对于坝后式水电站,厂坝分缝处钢管预留环缝焊接时机和分缝下游侧是否设置止推环均对垫层蜗壳以及水轮发电机组支撑结构的受力和变形存在影响。本文建立了坝-厂房三维有限元模型,通过数值模拟手段研究了上述影响。结果表明,对于坝后式水电站,在坝体变位作用下引水钢管对蜗壳进口作用一个数值可观、指向下游的推力,因此在分析垫层管过缝对厂房结构的影响时,在蜗壳进口施加轴向约束的简化处理不能合理反映实际情况。不同焊接时机条件下设置止推环对垫层蜗壳的受力、座环的抗剪等都是有利的,尤其在上游水位较低时焊接预留环缝,止推环的作用效果更加明显,在可能的条件下建议设置止推环。与此同时,为确保水轮发电机组的安全稳定运行,建议以座环和机墩的对角不均匀上抬变形为主要考虑因素,尽可能在上游水位较低时焊接钢管预留环缝。
- 胡蕾石长征伍鹤皋傅丹
- 关键词：水工结构垫层蜗壳
- 水电站蜗壳结构研究及应用的回顾与展望被引量：3
- 2021年
- 简要介绍了国内外三种水电站钢蜗壳埋入方式的应用和发展历程,对我国700 MW级水轮机蜗壳埋入方式的创新性成果进行了整理归纳,总结出水电站蜗壳结构研究中取得的三个重要进展,即蜗壳结构非线性数值分析方法、蜗壳外围混凝土配筋原则以及以机组稳定运行为核心的设计理念。针对当前蜗壳结构理论研究方面存在的不足,指出施工期水化热缝隙的形成机理、运行期温度作用效应、垫层材料长期力学特性、钢蜗壳-混凝土接触面脉动压力的传导特性,以及钢蜗壳和座环的疲劳失效是未来蜗壳结构研究需要重点关注的内容。在蜗壳新技术应用发展方面,介绍了预热膨胀构造初始缝隙和可融涂层构造初始缝隙两种新型蜗壳埋入方式。最后建议研究人员和设计人员应以持续和动态的视角看待蜗壳结构长达几十年的服役过程,充分重视结构老化累积的安全隐患。
- 伍鹤皋高晓峰傅丹
- 关键词：水电站蜗壳结构有限元法
- 陕西镇安抽水蓄能电站蜗壳保压值合理性分析
- 2022年
- 蜗壳保压值过低会导致蜗壳外包混凝土受力过大,增加钢筋混凝土结构工程量,而保压值过高则会造成低水压运行过程中蜗壳与外包混凝土形成脱空现象,对蜗壳结构运行稳定性和机组抗振性能不利,因此,蜗壳保压值的合理性是确保抽水蓄能电站安全稳定运行的关键因素。结合镇安抽水蓄能电站工程实际,运用三维有限元分析软件ANSYS,计算分析不同保压值下蜗壳结构应力、承载比、混凝土配筋等情况。结果表明,本工程钢蜗壳采用3.8 MPa的保压值时,不仅可以保证机组稳定运行,同时能够充分发挥钢蜗壳外包混凝土的受力特性,是合理的保压水头。
- 孙春华张朋飞姜泽明傅丹费秉宏
- 关键词：抽水蓄能电站地下厂房承载比有限元
- 罕遇地震作用下水电站厂房上部结构破坏模式研究被引量：9
- 2016年
- 为揭示水电站厂房结构在罕遇地震作用下的破坏模式与抗震安全储备,基于ABAQUS平台,采用混凝土损伤塑性模型描述厂房混凝土,并通过子程序编程实现黏弹性人工边界以模拟无限地基,将人工波加速度峰值调整为罕遇地震对应的0.331g,针对某水电站厂房结构开展了动力非线性时程分析。结果表明,罕遇地震作用下厂房结构的破坏模式具体表现为下游立柱严重开裂、上游立柱开裂、上游墙底部开裂以及下游立柱出现轻微压损伤,混凝土损伤状态、钢筋应力、层间位移角均表明厂房结构自身具有较高的抗震安全储备,整体破坏程度在"可修"的水平。但上下游墙在顺河向的不协调运动会导致屋顶网架动应力非常突出,网架存在垮塌的风险,水电站厂房的抗震设计中应该充分重视屋顶网架与上下游墙的连接方式。
- 郝军刚胡蕾伍鹤皋傅丹
- 关键词：水电站厂房罕遇地震混凝土损伤塑性模型屋顶网架
- 水电站直埋-垫层组合蜗壳结构受力特性分析被引量：6
- 2014年
- 为探讨功果桥水电站厂房蜗壳结构先进、可行的埋入方式,采用大型有限元分析软件ABAQUS对不同埋入方式下蜗壳结构进行了三维数值仿真分析,从混凝土开裂情况、机墩不均匀上抬位移、座环承受的不平衡力等主要控制指标剖析了蜗壳结构受力特点.研究结果表明:直埋-垫层组合方案可有效控制关键部位的混凝土开裂,显著减小混凝土损伤范围和损伤水平,并有效控制机墩特征截面的不均匀上抬,降低座环不平衡推力,有较好的工程适应性.研究成果对同类工程设计具有参考意义.
- 郝军刚傅丹伍鹤皋
- 关键词：水工结构蜗壳结构非线性有限元分析混凝土损伤
- 主副厂房不同连接形式对GIS室抗震性能的影响
- 2015年
- 厂房结构的抗震安全对于水电站正常稳定运行意义重大。结合某贯流式水电站的工程实例,通过建立包括主、副厂房和基岩在内的厂房坝段整体三维有限元模型,研究了主厂房屋面网架与排架柱不同连接形式、主副厂房间不同连接形式下厂房结构的固有振动特性,并对振源进行了分析和共振校核。采用反应谱分析法分析了该贯流式水电站厂房的抗震性,研究了地震荷载作用下与GIS室相连接的主厂房下游排架柱和副厂房上下游排架柱地震反应的影响规律。结果表明,主厂房屋面网架与排架柱铰接,且主副厂房间整体连接可明显提高副厂房中GIS室的刚度和抗震性能,研究结果可应用于实际工程。
- 陈天恩伍鹤皋张智敏傅丹
- 关键词：水工结构连接形式抗震分析
