工程电站厂房布置为岸边式，与老厂房(坝后式)相距约200m，发电厂房上部结构设计为“箱形”钢筋混凝土结构，如图。厂房净宽18.5m，尾水副厂房净宽8.0m。厂房屋面和尾水平台承载力设计标准要满足50t重载汽车通过，因此设计厚度分别为2.0m和1.0m，其余结构详细尺寸见图。电站下游设计洪水位382.5m，校核洪水位387.5m。厂房下游最大作用水头为38.4m，该工程于1995年9月正式开工。由于主厂房基坑在开挖施工过程中，厂房后山坡发生了崩塌倾倒，原设计主厂房上游墙紧靠山体，边坡崩塌倾倒破坏后，厂房和边坡之间出现了“月牙形”空缺，如图在厂房后山坡发生塌滑后，设计及时进行了计算分析并提出了喷锚加固处理措施。对塌方后形成厂房至山体间“月牙形”空缺处理的主要措施为：370m以上为混凝土框架结构，主要承力结构为垂直厂房边墙布置的8道90cm厚钢筋混凝土墙。各混凝土墙与主厂房上游墙之间预留了25mm的结构缝，因此，原本设计主厂房上游墙紧靠山体，现已改变。若电站尾水位为校核洪水位，主厂房上部结构将承受432t/m水平压力，如此，最初设计主厂房上部结构在强度分析和刚度分析上均难以满足要求，后经三维有限元分析计算，原设计上游墙厚0.4m改为1.45m。
      电站厂房上部结构设计为封闭式，主要原因是抵挡下游洪水和大坝泄洪所产生的雾化雨，厂房离大坝约200m。厂房上部结构就象一个“箱子”，早在20世纪60年代，原石泉水电站厂房为坝后式，厂房上部结构也设计成箱形结构，那个年代的设计工程师们就认为用三维有限元分析此结构应力是合理的，但限于当时计算机软硬件的水平，人们一时无法实现，只能采用图的结构模型，用结构力学和材料力学方法来分析结构的强度和配筋计算，当时计算采用的下游控制洪水位为382.5m(70年一遇)。然而随着中国国民经济的发展，中国的建筑设计标准有所提高，工程电站厂房计算采用的下游控制洪水位为387.5m(百年一遇)，如果现在厂房上部结构强度计算，仍采用原先过于简化的结构模型和计算方法，那么整个厂房上部结构的工程量将增加1倍多，后经设计者仔细分析和多种方案的数值计算，并参考文献的相关规定，最终工程电站厂房上部结构强度分析结构模型简化为图。
      混凝土弹性模量为2.55Xe5MPa，轴心抗压强度为2.5MPa，轴心抗拉强度为1.3MPa，容重为241N/m3，泊松比为0.16，级钢筋弹性模量为2.55Xe5MPa，轴心抗拉强度为310MPa。厂房上部结构所受的主要荷载有自重、屋面活荷载、水压力、吊车荷载等，控制性荷载组合如下：结构自重十屋面活荷载(5t)+吊车满载轮压+吊车水平制动力十水压力(洪水位)，结构自重+屋面活荷载+吊车满载轮压+吊车水平制动力+水压力(洪水位382.5m)+风荷载，结构自重+屋面活荷载(it)+吊车自重轮压+水压力(洪水位387.5m)，三维有限元计算模型如图。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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