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溧阳抽水蓄能电站地下厂房结构动力响应分析

文档作者：郭冬云１胡林江１伍鹤皋２文档来源：１．中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司２．武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室		点击数：	更新时间： 2025年12月28日
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２０１８ 年第７ 期
２０１８ Ｎｕｍｂｅｒ ７
水电与新能源
ＨＹＤＲＯＰＯＷＥＲ ＡＮＤ ＮＥＷ ＥＮＥＲＧＹ
第３２ 卷
Ｖｏｌ．３２
ＤＯＩ： １０．１３６２２ ／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｎ４２ －１８００／ｔｖ．１６７１ －３３５４．２０１８．０７．００４
收稿日期：２０１８ －０５ －２２ 作者简介：郭冬云，女，工程师，主要从事水利水电工程设计方面的工作。基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１６７９１７５）。
溧阳抽水蓄能电站地下厂房结构动力响应分析
郭冬云１，胡林江１，伍鹤皋２
（１．中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，湖南长沙 ４１００１４；
２．武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉 ４３００７２）
摘要：以溧阳抽水蓄能电站地下厂房为原型，运用大型有限元计算程序ＡＮＳＹＳ 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，基于谐响应法分别分析地下厂房结构在机组动荷载和水轮机流道脉动压力荷载作用下的
动力响应。计算结果表明，各种振源对厂房整体结构的影响不大，在机组振动荷载及脉动压力分别作用下，结构的振幅、
振动速度和加速度等均在允许范围内，厂房结构设计合理。
关键词：地下厂房；自振特性；动力响应；溧阳抽水蓄能电站
中图分类号：ＴＶ７４３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７１ －３３５４（２０１８）０７ －００１３ －０６
Dynamic Response Analysis of the Underground Powerhouse
in Liyang Pumped Storage Power Station
ＧＵＯ Ｄｏｎｇｙｕｎ１ ， ＨＵ Ｌｉｎｊｉａｎｇ１ ， Ｗｕ Ｈｅｇａｏ２
（１．Ｐｏｗｅｒｃｈｉｎａ Ｚｈｏｎｇｎａｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ， Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００１４， Ｃｈｉｎａ；
２．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ， Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｗｕｈａｎ ４３００７２， Ｃｈｉｎａ）
Abstract： Ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ｉｎ Ｌｉｙａｎｇ Ｐｕｍｐｅｄ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ．
Ａ ｔｈｒｅｅ-ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｉｎ ＡＮＳＹＳ ｓｏｆｔｗａｒｅ ．Ｔｈｅ ｎａｔｕｒａｌ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ
ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍｏｄａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ．Ｔｈｅｎ， ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ｓｔｒｕｃ -
ｔｕｒｅ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｌｏａｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｉｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｕｌｓａｔｉｎｇ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｌｏａｄ ｏｆ ｔｈｅ ｔｕｒｂｉｎｅ ｐａｓｓａｇｅｗａｙ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ
ｈａｒｍｏｎｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅｓ ａｒｅ ｏｆ ｉｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｐｏｗ -
ｅｒｈｏｕｓｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ａｓ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ， ｓｐｅｅｄ ａｎｄ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ａｒｅ ａｌｌ ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ａｌｌｏｗａｂｌｅ ｒａｎｇｅｓ ．Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ
ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｓ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ． Key words： ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ； ｎａｔｕｒａｌ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ； ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ； Ｌｉｙａｎｇ Ｐｕｍｐｅｄ Ｓｔｏｒａｇｅ
Ｐｏｗｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ
溧阳抽水蓄能电站位于江苏省溧阳市境内。工程
为一等大（１）型工程。电站枢纽建筑物主要由上水
库、输水系统、发电厂房及下水库等４ 部分组成。地下
厂房内安装６ 台单机容量为２５０ ＭＷ 的可逆式水泵水
轮机组，总装机１ ５００ ＭＷ。机组额定转速３００ ｒ／ｍｉｎ，
飞逸转速４６０ ｒ／ｍｉｎ，水轮机工况额定水头２５９ ｍ。
本文利用大型有限元计算程序ＡＮＳＹＳ，以中间标
准段机组为对象建立三维模型，沿厂房纵轴线方向总
长为２６．５ ｍ，沿厂房上下游方向宽度为２３．５ ｍ，高度
２９．３５ ｍ。计算模型采用笛卡尔直角坐标系，其X 轴
为水平方向，沿厂房纵轴指向左端为正（面向下游），Y
轴为铅垂方向，向上为正；Z 轴为水平方向，指向下游
为正。在计算范围内，对水轮机蜗壳、座环及外围混凝
土均按实际尺寸进行模拟。混凝土和基岩网格见
图１。
１ 地下厂房结构自振特性与共振校核
1．1 计算方案
为了研究围岩各方向约束与强弱对厂房结构自振
１３ 万方数据
水电与新能源２０１８ 年第７ 期
图1 混凝土和基岩网格
特性的影响，共进行７ 种边界条件的比较分析，详见
表１。
表1 计算方案
计算方案
围岩单位弹性抗力系数
／（ＭＰａ· ｃｍ－１ ）
上下游墙
边界条件
方案一自由边界
方案二 １２．５ 法向弹簧
方案三 １２．５ 水平两向弹簧
方案四 １２．５ 三向弹簧
方案五 １２．５ 三向刚性约束
方案六 ２５ 水平两向弹簧
方案七 ４０ 水平两向弹簧
1．2 地下厂房结构自振特性
各方案厂房结构前１０ 阶自振频率见表２，前１０
阶模态不详细列出。
由计算结果可以看出，增加法向弹性约束后，整体
水流向振动频率明显提高，法向弹性约束对纵轴线方
向振动频率影响较小。当采用弹性约束时，厂房整体
结构前１０ 阶自振频率范围基本一致，弹性约束方向的
增加除了影响厂房结构前几阶的整体振动模态和频率
外，并不能显著提高厂房局部结构（如楼板、风罩、机
墩等）的自振频率。当采用三向刚性约束时，各阶自
振频率相对弹性约束均有明显提高，厂房整体振动模
态消失。当围岩单位弹性抗力系数由１２．５ ＭＰａ／ｃｍ
增大至２５ ＭＰａ／ｃｍ 时，厂房结构前两阶自振频率明显
增大，主要原因在于方案三前两阶模态为厂房整体振
表2 厂房整体结构自振特性分析Ｈｚ
阶
次
自振频率
方案一方案二方案三方案四方案五方案六方案七
１ ９．９２ １１．０９ １６．９７ １７．７０ ２３．９４ １９．７９ ２２．１２ ２ １１．６０ １７．０１ １７．１６ １８．１０ ３０．１６ ２０．６４ ２４．０７ ３ １５．００ １８．７１ ２２．６８ ２３．１７ ３２．４７ ２２．８８ ２４．４４ ４ ２２．５６ ２２．４８ ２５．２０ ２５．５８ ３３．５２ ２５．８３ ２６．６８ ５ ２４．２９ ２５．３４ ２５．７４ ２８．２２ ３４．３３ ２７．７２ ２８．６９ ６ ２５．１３ ２６．６５ ２７．３５ ２８．７７ ３６．４１ ２８．７１ ２９．５０ ７ ２６．４４ ２７．３５ ２８．１１ ２８．８６ ３８．００ ２９．９８ ３０．５８ ８ ２６．９９ ２８．４８ ２８．７１ ２９．７９ ３９．３２ ３０．１６ ３１．４７ ９ ２８．７８ ２９．５２ ２９．７７ ３０．７９ ４３．８１ ３１．１９ ３２．８８ １０ ２９．６８ ３０．０５ ３０．７８ ３２．９１ ４４．５５ ３２．４１ ３４．８６ 动，围岩弹性抗力系数的提高直接限制了厂房整体振
动的强度，同时也说明围岩弹性抗力系数对后续厂房
局部结构的自振频率影响不大。当围岩单位弹性抗力
系数进一步增大至４０ ＭＰａ／ｃｍ 时，厂房整体振动第１、
２ 阶模态消失，第１ 阶模态即为发电机层楼板和母线
层楼板右侧竖向振动，后续８ 阶局部结构自振频率与
方案三相比较最大增幅为７．５７％。
1．3 强迫振动振源与激振频率
水电站地下厂房内部引起结构振动的原因复杂，
其机理至今尚未完全清楚，引起机组振动的原因主要
有机械、电磁和水力三个方面。根据溧阳抽水蓄能电
站实际情况，列出了１５ 种振源及频率，见表３。
1．4 厂房整体结构共振校核
根据引起厂房结构振动的各种干扰力激振频率及
厂房结构自振频率，按照ＳＬ２６６ －２００１《水电站厂房设
计规范》中有关结构共振校核的规定，对厂房结构是
否发生共振进行校核。校核标准为：结构自振频率与
强迫振动频率之差与自振频率之比值应大于
２０％ ～３０％。共振校核时厂房整体自振特性选用１．２
节中方案三的计算结果。共振校核结果见表４。
由计算结果可以看出，尾水管内涡带、机组额定转
频以及飞逸转频与厂房整体结构和局部结构前２０ 阶
自振频率具有足够的错开度，这对溧阳地下厂房结构
抗振非常有利。
１４ 万方数据
郭冬云，等：溧阳抽水蓄能电站地下厂房结构动力响应分析２０１８ 年７ 月
表3 厂房结构振源和频率预测
序号振动原因振动频率／Ｈｚ
机械原因
１ 主轴偏心 ５，７．６７ ２ 转动和固定部位碰撞 ５，７．６７ ３ 轴承间隙过大，主轴过细 ５，７．６７ ４ 主轴法兰推力轴承安装不良、轴曲 ５，７．６７ 电磁原因
５ 定子极频振动 ５０，１００ ６ 推力轴承制造不良 ６０ ７ 发电机定子与转子气隙不对称 ５，７．６７ ８ 不均匀磁拉力 ５、１０、１５、２０ ９ 发电机线圈短路 ５ １０ 发电机定子铁芯机座合缝不严 ５０，７５，１００ 水力原因
１１ 尾水管内的涡带摆动引起的振动 １．２５ １２ 蜗壳中水流不均匀引起的振动 ３５ １３ 卡门涡引起的振动 ８０，１１５，１５０ １４ 水轮机转轮叶片汽蚀引起的振动 １００，２００，３００ １５ 转轮叶片－导叶水力冲击引起的振动 ７００ 厂房整体结构第１ ～７ 阶自振频率与机组额定转
频的３ 倍及４ 倍频率没有足够错开度，但激振频率的
倍频引起结构共振的概率较小，危险性一般较低；此外
转轮叶片数频率（３５ Ｈｚ）与厂房整体结构第６ ～１０ 阶
自振频率无足够错开度，６ ～１０ 阶主要为厂房右侧楼
板的振动，应该重点关注转轮叶片数频率对该区域楼
板振动的影响。
表4 厂房整体结构共振校核表
阶次
自振频率
fz ／Ｈｚ
不同激振频率fj／Ｈｚ 时的共振校核值
１５ ２０ ３５ １ １６．９７ １２％ １８％ ２ １７．１６ １３％ １７％ ３ ２２．６８ １２％ ４ ２５．２０ ２１％ ５ ２５．７４ ２２％ ６ ２７．３５ ２７％ ２８％ ７ ２８．１１ ２９％ ２４％ ８ ２８．７１ ２２％ ９ ２９．７７ １８％ １０ ３０．７８ １４％ ２ 机组振动荷载作用下厂房结构动力
响应分析
2．1 计算工况
本节研究重点是机墩、风罩及楼板等结构在机组
振动荷载作用下的动力响应。机组振动荷载是通过定
子基础、下机架基础和上机架传递的轴向力、径向力和
切向力。假定各振动荷载均是简谐荷载，荷载频率取
机组额定转速时的频率５ Ｈｚ，各振动荷载相位相同，
即各振动荷载同时达到幅值，这也是最不利的荷载组
合。各工况下荷载幅值见表５。
表5 机组设备荷载标准值ｋＮ
计算工况
定子基础
轴向径向切向
下机架基础
轴向径向切向
上机架基础
径向切向
额定运行 ３８０ １５０ ２１３ １ ０７９ １１３ ５６ １４ ２ 满载短路 ３８０ ４４７ ５２９ １ ０７９ １１３ ５６ １４ ２ 半数磁极短路 ３８０ ８８１ ８０９ １ ０７９ ６２４ ３１２ ２８４ ４７ 误同期 ３８０ １ ４６３ １ ５６０ １ ０７９ １１３ ５６ １４ ２ 2．2 振动控制标准
除相关规范对机墩强迫振动的振幅有所规定外，
大连理工大学马震岳教授等对国内外相关的建筑物、
机械设备、仪器仪表和人体保健等方面的振动控制标
准进行了详细论证，并提出了厂房振动控制标准建议
值，见表６。
2．3 结果分析
根据计算结果，整理了各工况下机架基础截面、定
子基础截面、风罩、发电机层楼板及母线层楼板等部位
各方向最大位移、速度及加速度分别见表７、表８ 和
１５ 万方数据
水电与新能源２０１８ 年第７ 期
表９。
表6 水电站主厂房振动控制标准建议值
结构构件
振动位移
／ｍｍ
振动速度／（ｍｍ· ｓ－１ ）
竖向水平
加速度／（ｍ· ｓ－２ ）
竖向水平
楼板
作为建筑结构 ０．２ ５ ～１０ １ ～１０ 人体健康评价 ０．２ ３．２ ６．４ ０．２５（１．００） ０．７１（２．８６） ０．４２（１．６８） １．１３（４．４４） 实体墙、风罩 ０．２ １０ １ ～１０ 机墩、蜗壳混凝土 ０．２ ５ ～１０ １ ～１０ 注：表中人体健康评价加速度标准中，上面的数字表示连续工作且持续受振８ ｈ，下面的数字表示连续工作且持续受振４ ｈ，括号外
为频率２０ Ｈｚ 对应标准，括号内为８０ Ｈｚ 对应标准。
表7 典型部位动位移ｍｍ
结构位置方向
工况
额定工况满载短路半数磁极短路误同期
下机架基础
水平向 ０．０１０ ０．０１２ ０．０３２ ０．０２８ 竖向 ０．０７１ ０．０６７ ０．０５４ ０．０５３ 定子基础
水平向 ０．０１４ ０．０２１ ０．０４３ ０．０７０ 竖向 ０．０５０ ０．０４６ ０．０４２ ０．０４２ 风罩
水平向 ０．００６ ０．０１１ ０．０４３ ０．０２４ 竖向 ０．０３４ ０．０３６ ０．０３６ ０．０４４ 发电机层楼板
水流向 ０．００７ ０．０１３ ０．０３４ ０．０３１ 纵轴向 ０．００６ ０．０１０ ０．０４１ ０．０２４ 竖向 ０．０３４ ０．０３６ ０．０５９ ０．０４２ 母线层楼板
水流向 ０．０１１ ０．０１７ ０．０２８ ０．０４０ 纵轴向 ０．０１０ ０．０１２ ０．０２５ ０．０３７ 竖向 ０．０３５ ０．０３７ ０．０４０ ０．０４３ 由计算结果可以看出，各工况下机墩结构振幅均
能够满足规范要求，发电机层楼板和母线层楼板水平
振幅和竖向振幅也都能够满足表６ 的建议限值。机墩
风罩结构最大振动速度和加速度均小于表６ 的建议限
制。从厂房振动强度的角度评价，溧阳地下厂房设计
上是合理的，能够满足抗振要求。
３ 脉动压力作用下厂房结构动力分析
3．1 计算工况
计算分三种工况进行：２２７ ｍ 水头水轮机部分负
荷运行（出力２００ ＭＷ）；２５９ ｍ 水头水轮机额定负荷
运行（出力２５０ ＭＷ）；２９０ ｍ 水头水轮机额定负荷运
行（出力２５０ ＭＷ），详见表１０。
3．2 计算结果分析
本节对厂房混凝土结构的动位移（振幅）、速度、
加速度进行了整理。各典型部位的动位移、速度、加速
度列于表１１。
由计算结果可以看出，三个工况下结构的竖向振
幅大于水平振幅。在低水头部分负荷运行情况下，由
于水轮机流道内水流脉动压力相对较大，引起的厂房
结构动位移、速度、加速度以及动应力均相对较大。在
２２７ ｍ 水头部分负荷运行工况下楼板振幅相对较大，
但仍远小于控制标准０．２ ｍｍ。２２７ ｍ 水头工况下楼
板竖向振动加速度超过了人体健康控制标准，需要引
起重视，其余两个工况能够满足要求。脉动压力作用
下厂房整体动应力水平低，对混凝土强度未构成影响。
１６ 万方数据
郭冬云，等：溧阳抽水蓄能电站地下厂房结构动力响应分析２０１８ 年７ 月
表8 典型部位均方根速度ｍｍ／ｓ
结构位置方向
工况
额定工况满载短路半数磁极短路误同期
下机架基础
水平向 ０．２２２ ０．２６６ ０．７１０ ０．６２２ 竖向 １．５７６ １．４８７ １．１９９ １．１７７ 定子基础
水平向 ０．３１１ ０．４６６ ０．９５５ １．５５４ 竖向 １．１１０ １．０２１ ０．９３２ ０．９３２ 风罩
水平向 ０．１３３ ０．２４４ ０．９５５ ０．５３３ 竖向 ０．７５５ ０．７９９ ０．７９９ ０．９７７ 发电机层楼板
水流向 ０．１５５ ０．２８９ ０．７５５ ０．６８８ 纵轴向 ０．１３３ ０．２２２ ０．９１０ ０．５３３ 竖向 ０．７５５ ０．７９９ １．３１０ ０．９３２ 母线层楼板
水流向 ０．２４４ ０．３７７ ０．６２２ ０．８８８ 纵轴向 ０．２２２ ０．２６６ ０．５５５ ０．８２１ 竖向 ０．７７７ ０．８２１ ０．８８８ ０．９５５ 表9 典型部位均方根加速度ｍｍ／ｓ２
结构位置方向
工况
额定工况满载短路半数磁极短路误同期
下机架基础
水平向 ６．９７１ ８．３６５ ２２．３０６ １９．５１８ 竖向 ４９．４９２ ４６．７０４ ３７．６４２ ３６．９４５ 定子基础
水平向 ９．７５９ １４．６３９ ２９．９７４ ４８．７９５ 竖向 ３４．８５４ ３２．０６５ ２９．２７７ ２９．２７７ 风罩
水平向 ４．１８２ ７．６６８ ２９．９７４ １６．７３０ 竖向 ２３．７０１ ２５．０９５ ２５．０９５ ３０．６７１ 发电机层楼板
水流向 ４．８８０ ９．０６２ ２３．７０１ ２１．６０９ 纵轴向 ４．１８２ ６．９７１ ２８．５８０ １６．７３０ 竖向 ２３．７０１ ２５．０９５ ４１．１２７ ２９．２７７ 母线层楼板
水流向 ７．６６８ １１．８５０ １９．５１８ ２７．８８３ 纵轴向 ６．９７１ ８．３６５ １７．４２７ ２５．７９２ 竖向 ２４．３９８ ２５．７９２ ２７．８８３ ２９．９７４ 表10 各计算工况下荷载频率及幅值表
工况水头蜗壳
转轮导叶
之间＋Ｙ
转轮导叶
之间－Ｙ
０．４Ｄ２ 锥 管上游
０．４Ｄ２ 锥
管下游
１．０Ｄ２ 锥 管上游
１．０Ｄ２ 锥 管下游
肘管
外侧
肘管
内侧
工况一２２７ ｍ 频率／Ｈｚ １０５ ７０ ７０ ３５ ３５ ３５ ３５ ３５ ３５ 幅值／％ ４ １２ ４．５ ４ ２ ３ ５ ５ ２ 工况二２５９ ｍ 频率／Ｈｚ ３５ ３５ ３５ ３５ ３５ ３５ ３５ ３５ ３５ 幅值／％ １．５ ２．２ ２．２ １ １ １ １ １ １ 工况三２９０ ｍ 频率／Ｈｚ １０５ ３５ ３５ ３５ ３５ ３５ ３５ ３５ ３５ 幅值／％ １ ４．５ ４．５ １ １ １ １ １ １ １７ 万方数据
水电与新能源２０１８ 年第７ 期
表11 厂房结构各部位最大响应
位置方向
工况一
位移
／ｍｍ
加速度
／（ｍｍ· ｓ－２ ）
应力
／ＭＰａ
工况二
位移
／ｍｍ
加速度
／（ｍｍ· ｓ－２ ）
应力
／ＭＰａ
工况三
位移
／ｍｍ
加速度
／（ｍｍ· ｓ－２ ）
应力
／ＭＰａ
发电机
层楼板
水流向 ０．００９ ６ ２．７３２ ０．０８２ ０．００３ ４ １．１４８ ０．０３１ ０．００２ ８ ０．８７７ ０．０２６ 纵轴向 ０．０１２ ７ ２．１００ ０．１０２ ０．００３ ５ ０．８１３ ０．０３１ ０．００３ ２ ０．６４１ ０．０２６ 竖向 ０．０１９ ４ ４．２４３ ０．１０３ ０．００５ ３ １．７５６ ０．０４１ ０．００４ ７ １．３８２ ０．０３３ 母线层
楼板
水流向 ０．００５ ８ １．７５０ ０．０９４ ０．００２ ０ ０．７３０ ０．０４０ ０．００１ ７ ０．５５４ ０．０３０ 纵轴向 ０．００８ ２ ３．２０４ ０．０９４ ０．００３ ２ １．３４６ ０．０３８ ０．００２ ６ １．０３０ ０．０３０ 竖向 ０．０１４ １ ４．８５４ ０．１１２ ０．００５ １ ２．０６９ ０．０３８ ０．００３ ９ １．５３３ ０．０３１ 机墩
水平向 ０．００４ ５ １．２９０ ０．０４２ ０．００１ ５ ０．５３５ ０．０１８ ０．００１ ３ ０．４０８ ０．０１４ 竖向 ０．００４ ７ １．４８９ ０．０５６ ０．００１ ６ ０．６０５ ０．０２０ ０．００１ ３ ０．４７２ ０．０１６ 风罩
水平向 ０．００９ ８ １．５３５ ０．０７３ ０．００２ ６ ０．５７８ ０．０２０ ０．００２ ４ ０．４６２ ０．０２０ 竖向 ０．０１３ ７ ３．９６９ ０．１４０ ０．００４ ５ １．６１９ ０．０５５ ０．００３ ７ １．２４６ ０．０４３ ４ 结 语
溧阳地下厂房上下游墙边界条件采用弹性约束是
合适的，且有必要考虑水平切向弹性约束对厂房结构
模态的影响。尾水管内涡带、机组额定转频以及飞逸
转频与溧阳地下厂房整体结构和局部结构前２０ 阶自
振频率具有足够的错开度，这对溧阳地下厂房结构抗
振是非常有利的。额定运行工况、满载短路工况、半数
磁极短路工况及误同期工况下，机墩结构振幅均能够
满足规范规定，各工况下厂房结构各典型部位振幅、速
度、加速度均能满足长期或短期组合控制标准。半数
磁极短路和误同期工况机墩第一主应力较大，可能会
使机墩结构出现局部损伤，因此应该尽量避免机组进
入事故工况。从厂房振动强度的角度评价，溧阳地下
厂房设计上较合理。在２２７ ｍ 水头部分出力、２５９ ｍ
水头以及２９０ ｍ 水头额定出力三个工况下，振动强度
能够满足建筑结构控制标准，仅２２７ ｍ 水头工况楼板
竖向振动速度和加速度超过了人体健康控制标准。相
比较而言，在低水头部分负荷运行情况下，厂房结构动
位移、速度、加速度以及动应力均相对较大，而在高水
头额定负荷运行情况下，厂房结构动位移、速度、加速
度以及动应力均相对较小，对厂房结构抗振更为有利。
参考文献：
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