数值计算在三峡电厂尾水管施工中的应用.doc

数值计算在三峡电厂尾水管施工中的应用            作者:杨平祥时间:2007-11-2512:14:00                     摘要:三峡左岸电站厂房14台机组水轮机,其轮廓为复杂的空间扭曲面,设计对尾水管成型精度要求又很高,从而使得模板设计、制作和安装难度加大,钢筋加工绑扎复杂,混凝土方量计算也较繁琐。运用AutoCADExcelAu-toLISP和QBSASIC进行制图和计算,提高了计算速度和精度,取得了良好的效果。关键词:数值计算尾水管左厂房三峡电站 1概述三峡左岸电站厂房的14台机组水轮机分别由VGS集团和ALSTOM集团制造,两家的尾水管结构虽然不尽相同,但都是由其典型断面沿尾水管中心线,从水平向圆形断面渐变为竖直向矩形断面,从而构成的复杂形体。因其轮廓为复杂的空间扭曲面,同时设计对尾水管成型精度要求又很高,从而使得模板设计、制作和安装难度加大,钢筋加工绑扎复杂,混凝土方量计算也较繁琐。、肘管段和扩散段三个部分组成,其中肘管段最为复杂。尾水管断面沿尾水管中心线(空间曲线)由水平圆形渐变为垂直向矩形,其断面参数可分解为定位参数和断面形状参数两部分:定位参数由尾水管断面倾(即与水平面夹角。)和断面中心的空间坐标确定,形状参数是由断面的宽度W、高度H,圆角半径R确定。根据制造厂家提供的尾水管断面底面坐标(Xi,Zi)和顶面坐标(Xj,Zj),以及断面中心线距机组中心线的偏移值T,可求出中心线的坐标(Xo,Yo,Zo),通过特征点与中心点的相对关系可推出尾水管各特征点的坐标,并依此绘出各特征点的轨迹线。尾水管断面上各特征点如图1所示。<">,可以利用其内嵌的AutoLISP语言编制曲线公式,对各参数进行运算,以坐标的形式给出,并将运算得的数值代入到绘图命令参数中,从而快速绘制出各种曲线。各特征点轨迹线坐标都可表达如下数值关系:X=f(Xi,Xj,R);Y=f(W,R,T);Z=f(Zi,Zj,R); 由此可以绘出尾水管各特征点轨迹线及其投影曲线:中心线的平面、立面投影曲线;尾水管顶面、底面的曲线(即P、Q点轨迹线),尾水管顶部、底部的起弧点(切点)的曲线(即PI、Pr、Ql、Qr点的轨迹线);尾水管侧壁上部和下部起弧点(切点)的曲线(即Mu、Nu、Md、Nd点的轨迹线)等等。:水平切面、顺水流方向的竖直切面以及过任意两断面中心点且顺水流向的斜切面。只要尾水管断面与平面相交就可得相交线,如果断面周边线与平面的交点位置确定,则其坐标都可以用解析几何的方法求出,将这些交点相连从而得到所需的相交线。沿尾水管高度方向,将某一水平切面切尾水管后即形成该层面的混凝土边界线。若将每一道水平切面切尾水管后所形成的相交线重叠,则其最外缘的点连线即为尾水管包络线,它反映了尾水管形体在水平面的投影。,只能建立尾水管的空间立体线框模型,其作法为:先以尾水管某一中心点为用户坐标原点,以过该点的断面为用户坐标平面,建立一个用户坐标系,在用户坐标系内画断面边线,再返回到通用坐标系;依此方式再画线,经多次反复,即得形象