4.2 基本资料
4.2.1 厂房布置
15号机组位于右岸厂房的左端,左侧与大坝纵向围堰相邻,尾水平台下部为下游副厂房。主厂房顺水流向,水下宽68m,水上宽39m(上下游向),机组段长度42.4m(左右向),机组中心线和蜗壳进口中心线相距12.5m。
厂房结构分为下部结构和上部结构。下部结构即厂房水轮机层高程67.00m以下的大体积钢筋混凝土结构,而上部结构即厂房的板梁柱(或墙)钢筋混凝土结构,屋面为两端铰支的钢网架。下部结构包括尾水管、蜗壳、发电机机坑和下游闸墩、挡水墙等。
蜗壳层自高程49.50m至水轮机层高程67.00m,结构混凝土根据施工安装程序分为一期混凝土和二期混凝土,二期混凝土坑是按保压浇筑混凝土的形式预留的,在高程67.00~49.50m设有平面尺寸14.4m×3.6m的三期混凝土坑。一期混凝土即主厂房的上游墙、下游墙和左侧墙,上游墙厚4.5m,下游墙厚2.5m,左侧墙厚4.1m。二期混凝土包括尾水管里衬、座环、蜗壳、水轮机井外围混凝土结构及发电机机墩混凝土结构,蜗壳外围二期混凝土最小厚度0.9m。
在对15号机进行直埋方案研究之前,一期混凝土已全部浇筑完成。
蜗壳层平面尺寸见图4.2-1。
图4.2-1 蜗壳层平面图
4.2.2 材料参数
材料参数见表4.2-1。
表4.2-1 材料参数
注 混凝土抗压强度及抗拉强度均为标准值。
在非线性计算中,考虑混凝土的拉伸软化,钢筋与钢材的应力应变曲线采用理想弹塑性模型。垫层厚度为3cm,在末端减薄为1cm,计算中采用正交各向异性模型,只考虑法向刚度。上半圆敷设垫层的区域,其下半圆蜗壳钢板与混凝土之间,按摩擦接触考虑,摩擦系数取为0.25。
4.2.3 荷载
对蜗壳及外围混凝土结构,甩负荷工况为控制工况,相关荷载包括:①结构自重;②蜗壳内水压力(含水击压力),高程57m处最大为1.43MPa,计及水重的影响;③水轮机层楼面荷载20kN/m2;④机组荷载,水轮机转轮重473.3t,水轮机主轴重108.5t,发动机转子重1694.5t,均简化为面力作用在高程67m表面;发动机定子重706.9t,作用在16个定子基础板位置;水轮机轴向水推力2080t,作用在下机架6个基础板位置;⑤水轮机顶盖传递给座环上环板的力为6210t,铅直向上。
定子、下机架基础板位置及编号分布见图4.2-2。
图4.2-2 定子和下机架基础板位置及编号分布示意图