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工程電站廠房布置為岸邊式，與老廠房(壩后式)相距約200m，發(fā)電廠房上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為“箱形”鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，如圖。廠房凈寬18.5m，尾水副廠房凈寬8.0m。廠房屋面和尾水平臺(tái)承載力設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要滿足50t重載汽車通過，因此設(shè)計(jì)厚度分別為2.0m和1.0m，其余結(jié)構(gòu)詳細(xì)尺寸見圖。電站下游設(shè)計(jì)洪水位382.5m，校核洪水位387.5m。廠房下游最大作用水頭為38.4m，該工程于1995年9月正式開工。由于主廠房基坑在開挖施工過程中，廠房后山坡發(fā)生了崩塌傾倒，原設(shè)計(jì)主廠房上游墻緊靠山體，邊坡崩塌傾倒破壞后，廠房和邊坡之間出現(xiàn)了“月牙形”空缺，如圖在廠房后山坡發(fā)生塌滑后，設(shè)計(jì)及時(shí)進(jìn)行了計(jì)算分析并提出了噴錨加固處理措施。對(duì)塌方后形成廠房至山體間“月牙形”空缺處理的主要措施為：370m以上為混凝土框架結(jié)構(gòu)，主要承力結(jié)構(gòu)為垂直廠房邊墻布置的8道90cm厚鋼筋混凝土墻。各混凝土墻與主廠房上游墻之間預(yù)留了25mm的結(jié)構(gòu)縫，因此，原本設(shè)計(jì)主廠房上游墻緊靠山體，現(xiàn)已改變。若電站尾水位為校核洪水位，主廠房上部結(jié)構(gòu)將承受432t/m水平壓力，如此，最初設(shè)計(jì)主廠房上部結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度分析和剛度分析上均難以滿足要求，后經(jīng)三維有限元分析計(jì)算，原設(shè)計(jì)上游墻厚0.4m改為1.45m。
電站廠房上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為封閉式，主要原因是抵擋下游洪水和大壩泄洪所產(chǎn)生的霧化雨，廠房離大壩約200m。廠房上部結(jié)構(gòu)就象一個(gè)“箱子”，早在20世紀(jì)60年代，原石泉水電站廠房為壩后式，廠房上部結(jié)構(gòu)也設(shè)計(jì)成箱形結(jié)構(gòu)，那個(gè)年代的設(shè)計(jì)工程師們就認(rèn)為用三維有限元分析此結(jié)構(gòu)應(yīng)力是合理的，但限于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)軟硬件的水平，人們一時(shí)無法實(shí)現(xiàn)，只能采用圖的結(jié)構(gòu)模型，用結(jié)構(gòu)力學(xué)和材料力學(xué)方法來分析結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和配筋計(jì)算，當(dāng)時(shí)計(jì)算采用的下游控制洪水位為382.5m(70年一遇)。然而隨著中國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中國的建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有所提高，工程電站廠房計(jì)算采用的下游控制洪水位為387.5m(百年一遇)，如果現(xiàn)在廠房上部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算，仍采用原先過于簡化的結(jié)構(gòu)模型和計(jì)算方法，那么整個(gè)廠房上部結(jié)構(gòu)的工程量將增加1倍多，后經(jīng)設(shè)計(jì)者仔細(xì)分析和多種方案的數(shù)值計(jì)算，并參考文獻(xiàn)的相關(guān)規(guī)定，最終工程電站廠房上部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析結(jié)構(gòu)模型簡化為圖。
混凝土彈性模量為2.55Xe5MPa，軸心抗壓強(qiáng)度為2.5MPa，軸心抗拉強(qiáng)度為1.3MPa，容重為241N/m3，泊松比為0.16，級(jí)鋼筋彈性模量為2.55Xe5MPa，軸心抗拉強(qiáng)度為310MPa。廠房上部結(jié)構(gòu)所受的主要荷載有自重、屋面活荷載、水壓力、吊車荷載等，控制性荷載組合如下：結(jié)構(gòu)自重十屋面活荷載(5t)+吊車滿載輪壓+吊車水平制動(dòng)力十水壓力(洪水位)，結(jié)構(gòu)自重+屋面活荷載+吊車滿載輪壓+吊車水平制動(dòng)力+水壓力(洪水位382.5m)+風(fēng)荷載，結(jié)構(gòu)自重+屋面活荷載(it)+吊車自重輪壓+水壓力(洪水位387.5m)，三維有限元計(jì)算模型如圖。
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