3.2 计算条件

3.2.1 结构尺寸

厂房结构横剖面图见图3.2-1。计算选取一个机组段，顺水流向的模拟范围为：厂房上游墙的上游面（桩号20+118）至下游墙的下游面，高度方向的模拟范围为高程40.00m至高程67.00m。止推环设置在桩号20+121.7处。

图3.2-1 厂房结构横剖面图（单位：m）

3.2.2 材料参数

（1）混凝土：弹性模量28GPa，泊松比0.167，容量25kN/m³。

（2）钢材：弹性模量210GPa，泊松比0.3，容量78.5kN/m³。

混凝土和钢材按各向同性线弹性材料考虑。

（3）垫层：采用正交各向异性模型，只考虑法向刚度；弹性模量和厚度在优化设计中确定。

对于取消伸缩节形式，厂、坝间垫层管段的垫层厚度为5cm。

3.2.3 荷载

（1）蜗壳内水压力。考虑水击作用的内水压力：高程57.00m为1.395MPa。计及水重影响。

（2）结构自重。包括混凝土、蜗壳钢板、座环和固定导叶的自重。

（3）机组荷载：①定子基础负荷：共20个基础，每个基础荷载为轴向708kN，径向266kN；②下机架基础负荷：共12个基础，每个基础荷载为轴向4266kN，径向29kN；③座环上的垂直力F₁，F₁=62100kN，方向向上，作用于座环上环板处。

（4）水轮机层楼面荷载20kN/m²。

3.2.4 垫层敷设范围

蜗壳上半圆包垫层，但在离机坑里衬2.0～2.5m范围内不敷设垫层；蜗壳下半圆与混凝土摩擦接触。

在垫层方案优化研究的计算比较中，主要研究蜗壳横断面内的垫层包角在管腰高程57.00m上下变动对结构受力的影响，从而确定合理的包角范围。