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贯流式机组厂房是一种较好开发低水头水力资源的方式,在25m水头以下的电站中得到广泛应用。低水头水力资源主要分布在人口稠密的江河中下游平原或丘陵开阔地区,工农业和经济都相对发达,所以低水头中小水电站的开发日益受到重视。但中小水电站的开发技术复杂性强,必须更加重视技术研究。对于贯流式机组厂房,上游挡水结构和厂房底板联成一体,共同承受着上下游水推力的作用,受力情况比较复杂。因此,对厂房坝段整体结构稳定进行三维有限元分析十分必要。 本论文基于有限元法以某灯泡贯流式机组水电站厂房结构为研究对象,选取一个机组段建立三维有限元计算模型,通过计算分析,评价厂房结构布置的合理性和安全性,并为厂房结构配筋设计提供依据。基于安全系数法,分6种工况,考虑扬压力折减与不折减两种情况,对厂房坝段的抗滑、抗浮稳定及地基面法向应力进行了计算分析,结果证明厂房整体抗滑和抗浮稳定均是安全的,且安全富裕度较大,在扬压力折减情况下的抗滑和抗浮稳定安全系数略有增大;地基承载能力满足设计要求。根据承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计要求,分3种工况对机组段主要部位的位移和应力进行了计算分析,结果表明厂房结构最大拉应力小于混凝土的抗拉强度,但需对进水口底板、挡水胸墙、管形座进行配筋,副厂房板、梁、柱局部拉应力较大部位需加强配筋;最大压应力小于混凝土的抗压强度,厂房结构布置是合理的,整体结构是安全可靠的。本论文的研究成果为该工程的设计和施工提供了重要参考。