水电站厂房结构、材料力学法与有限元法的计算对比分析

摘要

水电站厂房是将水能转换为电能的最终场所，是水利枢纽中主要建筑物之一，随着我国水电事业的蓬勃发展，水电站厂房的规模越来越大，重要性越来越突出,这对水电站厂房的结构设计提出了更高的要求。 目前在水电站厂房设计中通常用到的方法有结构力学、材料力学法和有限元法。结构力学、材料力学法在工程设计中应用的时间长，计算结果可靠，有大量的工程实践经验，在众多的实际工程中得到了验证。但计算工作量大，用手工计算，很容易出错；在模型简化过程中，很难把握一定的尺度；在加载过程中会忽略构件尺寸的影响，特别是在荷载很大时，这种简化对结果的影响更大；在选取截面时，所选取的截面是独立的，这就忽略了其它截面对所选取截面的影响。 有限元法多借助于功能强大的有限元软件和计算机，工作量小，计算过程中不易出错，结果能以图形图像形式显示，清晰明了。但对于复杂的厂房结构，建模工作量大，在网格剖分时，随意性比较强，人为因素影响较大，并且应力结果具有网格尺寸效应，在某些部位还会出现奇异值。 本论文结合工程实例，分别用结构力学、材料力学法和有限元法对某水电站厂房进行了结构计算，通过对比分析关键剖面的计算结果，得出了自己的结论，并对结构计算提出了合理的计算方法和建议。