水轮机蜗壳不同埋设方式的流道结构刚强度分析

摘要

对蜗壳三种典型埋设方式,采用有限元方法分析和讨论了设置伸缩节与止推环对某巨型蜗壳结构整体受力特征和变形特性的影响,并对各方案进行了评价.研究表明,(1)从降低混凝土拉应力和提高钢衬承载比来看,垫层方案优于保压方案,保压方案优于直埋方案.从流道系统的变形来评价,直埋方案优于垫层方案和保压方案.但从蜗壳外包混凝土的整体变形来看,直埋方案则劣于垫层方案.(2)无论是对于垫层方案或是保压方案,是否设置伸缩节和止推环对蜗壳应力状态影响均较小.同时设置或取消伸缩节和止推环,从流道系统钢结构的整体轴向刚度和抗扭转刚度来评价,垫层方案比保压方案有所降低或基本相当.(3)对于垫层方案,若取消伸缩节,可考虑取消止推环.对于保压方案,若设置伸缩节,则建议设置止推环.本文可为蜗壳埋设方式的优化选择提供参考.