Введение
1 Методы расчетного обоснования гидроагрегатных блоков высоконапорных ГЭС и их водопроводящих трактов 17
1.1 Классификация водопроводящих трактов высоконапорных ГЭС 17
1.2 Постановка задач прочностной надежности гидроагрегатных блоков высоконапорных ГЭС 26
1.3 Анализ существующих методов математического моделирования гидроагрегатных блоков 29
2 Статический и динамический анализ гидроагрегатных блоков с учетом оборудования и многофакторности 39
2.1 Постановка задачи пространственного моделирования объекта гидроагрегатного блока 39
2.2 Методика численного пространственного многослойного моделирования высоконапорных водопроводящих трактов при учете нелинейных факторов 51
2.3 Выбор и обоснование оптимальной схемы армирования высоконапорных водопроводящих трактов с определением напряжений и параметров арматуры и стальной оболочки 63
2.4 Выводы 83
3 Оптимизация параметров прочностных характеристик металлоконструкций, находящихся длительное время в эксплуатации 84
3.1 Методика исследования фактора коррозии на прочность и устойчивость гидротехнических металлических конструкций 84
3.2 Пример расчета коррозионно-изношенной конструкции 87
3.3 Анализ коэффициента запаса устойчивости эксплуатируемой конструкции 98
3.4 Выводы 103
4 Расчетные исследования прочностной надежности гидроагрегатных блоков в фактических условиях эксплуатации 104
4.1 Алгоритм математического моделирования гидроагрегатных блоков 104
4.2 Определение факторов нормальной эксплуатации сооружения
4.2.1 Фактор изменения гидравлических режимов в водопроводящем тракте 108
4.2.2 Фактор пульсационных нагрузок при работе турбины 118
4.2.3 Фактор пространственного изменения соотношения сил на опорные элементы статора турбины 123
4.2.4 Фактор влияния нагрузок от электромагнитных небалансов 126
4.2.5 Фактор изменения температуры водопроводящего тракта 128
4.2.6 Фактор влияния нагрузки от плотины 129
4.3 Анализ работоспособности сооружения на примере верификации математической конечно-элементной модели здания Саяно ШушенскойГЭС 132
4.3.1 Параметры водопроводящих трактов Саяно-Шушенской ГЭС 132 4.3.2 Результаты исследования состояния турбинных водоводов 136
4.4 Сталежелезобетонная спиральная камера 143
4.4.1 Результаты модельных и расчетных исследований спиральной камеры на стадии выпуска рабочей документации 145
4.5 Математическое моделирование сооружения и верификация модели 157
4.5.1 Построение расчетной математической модели 157
4.5.1 Результаты расчета анкерной опоры водовода 166
4.5.2 Результаты расчета блока спиральной камеры 173
4.5.3 Анализ биения вала турбины, перемещений оси турбинного водовода и опорных статорных тумб
при нормальных условиях 180
4.6 Выводы 189
5 Анализ прочностной надежности гидроагрегатных блоков в экстремальных условиях эксплуатации 191
5.1 Классификация экстремальных факторов 191
5.1.1 Фактор гидроудара 192
5.1.2 Фактор сейсмического воздействия 192
5.1.3 Фактор сил при аварийном торможении агрегата и замыкании полюсов генератора 196
5.1.4 Фактор замены оборудования 197
5.1.5 Фактор дисбалансов оборудования 199
5.2 Исследование прочностной надежности конструкций водопроводящего тракта в экстремальных условиях эксплуатации 203
5.3 Обоснование безопасности агрегатного блока при аварийных режимах работы генератора 230
5.4 Анализ работы агрегатного блока при дисбалансах оборудования 238
5.5 Ранжирование нагрузок в напряжения несущих элементов водопроводящего тракта 241
Заключение 247
Список литературы
