碗米坡水电站厂房设计特点
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结论 ：
向拉应力明显 降低 ，蜗壳 和机墩 的受力状态也有变 不计⑧机二期混凝土时 ， 、 ② ⑧机组并缝整体计
１②、 ） ⑧机组并 缝前 ， ⑧机 组在设计 工况 出现 化 ， 总的来看 ， 向拉应力的峰值减小。 环 ０１ Ｐ 的拉应力 ， 、 ． Ｍａ ３ ② ⑧机组并缝后拉应力消除 ， 厂房建基面均为压应力 ，最大压应力 ０ Ｍ ａ ． Ｐ ，满足 算的有限元网格图见 图 ２ ５ 。
３１ 轻钢 屋 架设 计 ．
厂房上部采用排架柱结 构 ，柱距分别 为 ６ ｍ、 ． ５ ７４ ９１ ． ｍ、． ｍ等 ，柱 顶 部钢 筋 混 凝 土托 梁 断 面 尺 寸
图 ２ ②、 ③机组及厂坝侧导墙的混凝土有限元网格围
１ ｍ １ ｍ 宽× 。根据厂房上部结构分缝 ， ． ｘ ． （ 高） ０ ２ 屋架分
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２ ０
中南水力发电
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—
…
为４ 个结构单元 ， 每单元屋顶布置 １ 台通风设备 。 钢板与屋架支座连接无相对位移 。每榀排架位置布
４９ ｍ。 ６ 元／
排架柱下柱尺寸为 ０ ０ ｘ ． ｍ， ． ｍ １ ０ 排架柱上柱尺 ９ ８
． 轻钢屋架支承在排架柱上柱托梁上 ，托梁预埋 ３２ 排 架设计
《 筑结 构荷载规范 》（ Ｂ ５０ ９ ２０ ） 《 建 Ｇ ００ － ０ １ 与 水工
建筑荷载设计规范 》（ Ｌ ５ ７ － ９ ７ Ｄ ０７ １９ ）中承载能力
极限状态设计 表达式不同 ，该程序采用 的是建筑结 构荷载规范 ， 有关设计参数按建筑规范取用 。
３ 结 构 设 计
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２０ 年９ ０６ 月
Ｋ ｌ力发 电
第３ 期
碗米坡水 电站厂房设计特点
殷 策
（ 中南勘测设计研究院， 长沙 ４０１ ） 湖南 １ ４ ０
摘 要 碗米坡水电站为坝后式厂房， 具有采用多种计算机程序进行厂房设计、 高边坡开挖设计 、 ②机与③结 ， 供类似工程借鉴和参考。
《 水电站厂房设计规范 》 Ｓ ３ － ９ （ Ｄ ３５ ８ ）中有关建基 ２２ 厂房 Ｃ Ｄ布置 与计 算 ． Ａ
面应力条件 ， ②机 、 机并缝设计合理 ； （
采用 《 水电站地 面厂房计算机辅助设计 系统 》
２ ）厂房整体结构具有相当的刚度 ， 有关结构的 （ Ａ ２ １ 布置设计和结构设计 。该程序在缺乏水 Ｃ Ｄ． ） ０
房 Ｃ Ｄ系统 ，大型通用空 间有 限元计算 程序 Ａ — Ａ Ｎ
Ｓ Ｓ．、 Ｙ ５ 建筑 Ｐ Ｐ ７ Ｋ Ｍ系统 、 理正工程设计工具箱系列 ２ 计算机程序设计
软件等进行厂房布置 、 应力分析和结构计算 ； ２ （ 机与③机并缝。②机与③机下部并缝成整 ２１ 厂房空间有限元计算 ） ．
裹 １ 计算荷载
荷
载
数
值
备
注
屋 面可变荷载标准值 吊顶永久荷载标准值
ｌ台通风设备永久荷载标准值 发 电机层可变荷载标准值 厂房内外温 差 桥机荷载 其他按规范应取 用的荷载
０ ｋ ， ． Ｎ ｍ ５ Ｏ ５ ｋ ，＇ ． Ｎ Ｉ ２ ｌ ｌ
１１ ｋ ． ５ Ｎ ５ ｋ ／Ｉ ０ Ｎ ＇ ｌ ｌ ３ ℃ ５ 最大轮压 ６ ０ ｋ ０ Ｎ 一侧 ８个轮子
无拉应力； 工效数倍 。 中国建筑科学 院 的建筑 结构 Ｐ Ｐ Ｋ Ｍ程序在 主 、 副厂房设计 中广泛运用 ，完成了主厂房排架 、中控 楼 、 Ｉ 开关站 、出线平 台等框架结构设计 。应注意 ＧＳ ４ 考虑二期 混凝土徐变及裂缝影 响， ） 降低二期 ２３ 建筑 结构 Ｐ Ｐ 计 算与 施 工 圈设 计 ． ＫＭ
关键 词 水 电站厂房 设计特点 经验总结
３ 高边坡开挖。最高开挖高度在 １０ ） ７ ｍ以上 ；
１ 设计特 点
碗米坡电站厂房设计具有以下特点 ：
１ 广泛采用计算机程序设计 。厂房设计采用厂 ）
４ 首次在 中型水 电站厂房 中， ） 采用 ２ ． ４６ ｍ大跨 度的轻钢屋架 ； ５ 取消绝缘油库等。 ） 厂房横剖面见图 １ 。
变形量级较小 ， 其中， 蜗壳外包混凝土控制断面的位 轮发电机等机 电资料的情况下 ，按机 电专业提供 的
移， 厂坝侧导墙顶部位移均未超过 ２ ｍ ． ｍ； ０
控制尺寸 ， 成尾水管单线 图 、 完 蜗壳单线 图 、 厂房布
３ 除风罩在计温度荷 载时应力较大外 （ 力峰 置图和结构工程量的计算 ， ） 应 在可研 、 招标设计阶段使
置一榀屋架 ， ９１ 另 ． ｍ跨托梁增设一榀屋架 ， 屋架跨 寸为 ０ ０ ｘ ． ｍ， ． ｍ Ｏ 排架柱总高 ２ ． ｍ。轻钢屋架视 ９ １ Ｏ ９０ ４ 度（ 支座 中心线距离 ） ３ ｍ ２ ． 。屋架 自身有足够的刚 为刚杆 ， ６ 假定轻钢屋架与阶形 吊车柱构成铰接排架。 度， 能传递横向水平荷载 屋面双坡排水， 屋面板采用 ３ ． 水平刹车力计算 ．１ ２
体， 消减厂房⑧机建基面的拉应力 ；
采用大型通用空 间有限元计算程序 Ａ Ｓ Ｓ ．， ＮＹ５ ７
图 １ 厂房横剖面
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第３ 期
殷 策 碗米坡水电站厂房设计特点
１ ９
研究厂方整体稳定及主要结构的应力 和变形。 主要 混凝土 的弹性模 量 （ Ｅ １． Ｐ ） ， 取 ＝ ９ Ｇ ａ 后 风罩所受环 ０
值环 向 ４ ３ Ｍ ａ 竖 向 ３ ７ Ｍ ａ ， ． Ｐ， ５ ． Ｐ ） 其余尾水 闸墩 、 用 ， 构设计部分 的尾水管 、 ９ 结 吊车梁 、 面梁等程 序 屋 厂坝导墙 、 尾水管 、 蜗壳 、 机墩部位 的应力较小或者 模块 在碗米坡 等水 电站厂房施 工详 图中使用 ，提高
向拉应力明显 降低 ，蜗壳 和机墩 的受力状态也有变 不计⑧机二期混凝土时 ， 、 ② ⑧机组并缝整体计
１②、 ） ⑧机组并 缝前 ， ⑧机 组在设计 工况 出现 化 ， 总的来看 ， 向拉应力的峰值减小。 环 ０１ Ｐ 的拉应力 ， 、 ． Ｍａ ３ ② ⑧机组并缝后拉应力消除 ， 厂房建基面均为压应力 ，最大压应力 ０ Ｍ ａ ． Ｐ ，满足 算的有限元网格图见 图 ２ ５ 。
３１ 轻钢 屋 架设 计 ．
厂房上部采用排架柱结 构 ，柱距分别 为 ６ ｍ、 ． ５ ７４ ９１ ． ｍ、． ｍ等 ，柱 顶 部钢 筋 混 凝 土托 梁 断 面 尺 寸
图 ２ ②、 ③机组及厂坝侧导墙的混凝土有限元网格围
１ ｍ １ ｍ 宽× 。根据厂房上部结构分缝 ， ． ｘ ． （ 高） ０ ２ 屋架分
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为４ 个结构单元 ， 每单元屋顶布置 １ 台通风设备 。 钢板与屋架支座连接无相对位移 。每榀排架位置布
４９ ｍ。 ６ 元／
排架柱下柱尺寸为 ０ ０ ｘ ． ｍ， ． ｍ １ ０ 排架柱上柱尺 ９ ８
． 轻钢屋架支承在排架柱上柱托梁上 ，托梁预埋 ３２ 排 架设计
《 筑结 构荷载规范 》（ Ｂ ５０ ９ ２０ ） 《 建 Ｇ ００ － ０ １ 与 水工
建筑荷载设计规范 》（ Ｌ ５ ７ － ９ ７ Ｄ ０７ １９ ）中承载能力
极限状态设计 表达式不同 ，该程序采用 的是建筑结 构荷载规范 ， 有关设计参数按建筑规范取用 。
３ 结 构 设 计
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碗米坡水 电站厂房设计特点
殷 策
（ 中南勘测设计研究院， 长沙 ４０１ ） 湖南 １ ４ ０
摘 要 碗米坡水电站为坝后式厂房， 具有采用多种计算机程序进行厂房设计、 高边坡开挖设计 、 ②机与③结 ， 供类似工程借鉴和参考。
《 水电站厂房设计规范 》 Ｓ ３ － ９ （ Ｄ ３５ ８ ）中有关建基 ２２ 厂房 Ｃ Ｄ布置 与计 算 ． Ａ
面应力条件 ， ②机 、 机并缝设计合理 ； （
采用 《 水电站地 面厂房计算机辅助设计 系统 》
２ ）厂房整体结构具有相当的刚度 ， 有关结构的 （ Ａ ２ １ 布置设计和结构设计 。该程序在缺乏水 Ｃ Ｄ． ） ０
房 Ｃ Ｄ系统 ，大型通用空 间有 限元计算 程序 Ａ — Ａ Ｎ
Ｓ Ｓ．、 Ｙ ５ 建筑 Ｐ Ｐ ７ Ｋ Ｍ系统 、 理正工程设计工具箱系列 ２ 计算机程序设计
软件等进行厂房布置 、 应力分析和结构计算 ； ２ （ 机与③机并缝。②机与③机下部并缝成整 ２１ 厂房空间有限元计算 ） ．
裹 １ 计算荷载
荷
载
数
值
备
注
屋 面可变荷载标准值 吊顶永久荷载标准值
ｌ台通风设备永久荷载标准值 发 电机层可变荷载标准值 厂房内外温 差 桥机荷载 其他按规范应取 用的荷载
０ ｋ ， ． Ｎ ｍ ５ Ｏ ５ ｋ ，＇ ． Ｎ Ｉ ２ ｌ ｌ
１１ ｋ ． ５ Ｎ ５ ｋ ／Ｉ ０ Ｎ ＇ ｌ ｌ ３ ℃ ５ 最大轮压 ６ ０ ｋ ０ Ｎ 一侧 ８个轮子
无拉应力； 工效数倍 。 中国建筑科学 院 的建筑 结构 Ｐ Ｐ Ｋ Ｍ程序在 主 、 副厂房设计 中广泛运用 ，完成了主厂房排架 、中控 楼 、 Ｉ 开关站 、出线平 台等框架结构设计 。应注意 ＧＳ ４ 考虑二期 混凝土徐变及裂缝影 响， ） 降低二期 ２３ 建筑 结构 Ｐ Ｐ 计 算与 施 工 圈设 计 ． ＫＭ
关键 词 水 电站厂房 设计特点 经验总结
３ 高边坡开挖。最高开挖高度在 １０ ） ７ ｍ以上 ；
１ 设计特 点
碗米坡电站厂房设计具有以下特点 ：
１ 广泛采用计算机程序设计 。厂房设计采用厂 ）
４ 首次在 中型水 电站厂房 中， ） 采用 ２ ． ４６ ｍ大跨 度的轻钢屋架 ； ５ 取消绝缘油库等。 ） 厂房横剖面见图 １ 。
变形量级较小 ， 其中， 蜗壳外包混凝土控制断面的位 轮发电机等机 电资料的情况下 ，按机 电专业提供 的
移， 厂坝侧导墙顶部位移均未超过 ２ ｍ ． ｍ； ０
控制尺寸 ， 成尾水管单线 图 、 完 蜗壳单线 图 、 厂房布
３ 除风罩在计温度荷 载时应力较大外 （ 力峰 置图和结构工程量的计算 ， ） 应 在可研 、 招标设计阶段使
置一榀屋架 ， ９１ 另 ． ｍ跨托梁增设一榀屋架 ， 屋架跨 寸为 ０ ０ ｘ ． ｍ， ． ｍ Ｏ 排架柱总高 ２ ． ｍ。轻钢屋架视 ９ １ Ｏ ９０ ４ 度（ 支座 中心线距离 ） ３ ｍ ２ ． 。屋架 自身有足够的刚 为刚杆 ， ６ 假定轻钢屋架与阶形 吊车柱构成铰接排架。 度， 能传递横向水平荷载 屋面双坡排水， 屋面板采用 ３ ． 水平刹车力计算 ．１ ２
体， 消减厂房⑧机建基面的拉应力 ；
采用大型通用空 间有限元计算程序 Ａ Ｓ Ｓ ．， ＮＹ５ ７
图 １ 厂房横剖面
维普资讯
第３ 期
殷 策 碗米坡水电站厂房设计特点
１ ９
研究厂方整体稳定及主要结构的应力 和变形。 主要 混凝土 的弹性模 量 （ Ｅ １． Ｐ ） ， 取 ＝ ９ Ｇ ａ 后 风罩所受环 ０
值环 向 ４ ３ Ｍ ａ 竖 向 ３ ７ Ｍ ａ ， ． Ｐ， ５ ． Ｐ ） 其余尾水 闸墩 、 用 ， 构设计部分 的尾水管 、 ９ 结 吊车梁 、 面梁等程 序 屋 厂坝导墙 、 尾水管 、 蜗壳 、 机墩部位 的应力较小或者 模块 在碗米坡 等水 电站厂房施 工详 图中使用 ，提高
