随着我国水利水电事业的不断发展,抽水蓄能电站的建设越来越多。水电站厂房的振动问题关系到水电站厂房及机组的安全运行,与水电站工作人员的安全也密切相关。由于抽水蓄能电站主厂房空间结构非常复杂,作用水头很高,机组单机容量大且转速高,水轮机和发电机的尺寸显著增加,机组和支承结构的刚度相对降低,作用在机组上的各种激振力急剧增加,对振动的预测和控制变得愈发困难,厂房结构的振动问题尤为突出且无法避免。为了满足电网快速、准确进行频率调节的要求,提高电网的稳定性,有些新建的抽蓄电站需要采用两种转速不同的机组,甚至采用变转速机组。相邻机组以不同转速运行时,机组段厂房结构间的动力干扰分析和评价成为抽水蓄能电站地下厂房设计和研究中的一个重要问题。本文以某抽水蓄能电站地下厂房为研究对象,建立了采用不同转速机组相邻的两个机组段地下厂房结构的完整模型,对机组振动荷载和流道脉动压力作用下相邻机组段厂房结构振动的相互影响进行了系统的研究。并考察了机组段间结构缝内落入的填充物的弹性模量对机组段间振动传递的影响。具体的研究内容及结论可归纳如下:(1)建立了包括两个相邻机组段厂房结构的整体有限元模型,计算分析了两台机组在正常运行和飞逸运行时产生的机组振动荷载对相邻机组段厂房结构振动位移和加速度的影响。结果表明,正常运行工况下机组振动荷载对相邻机组段厂房结构振动的影响不大,飞逸工况下的机组振动荷载对相邻机组段厂房结构振动加速度的影响显著,蜗壳层立柱纵向均方根加速度的增幅达到了113.33%。但由于机组振动荷载频率较低,不会激起厂房结构过大的加速度,厂房各部位均方根加速度最大值均未超过0.20 m/s~2。说明飞逸工况下机组振动荷载虽可使相邻机组段厂房结构的振动加速度显著增大,但不会导致结构振动状态恶化并产生显著不利影响。(2)模拟水电站厂房流道内的脉动压力,双机组运行工况和单机组运行工况时各结构部位的最大动位移、速度和加速度变化非常小,结果表明相邻机组段的脉动压力对主厂房结构的振动影响很小,不会对结构振动产生显著的不利影响。(3)假定双机组段各层楼板之间以及楼板以下的结构缝内落入硬质填充物。相邻机组段机组振动荷载单独作用下,结构纵向动位移增加较大,纵向最大位移幅值比达3.3,结构纵向动位移幅值比随填充物弹性模量的增大而快速增大,之后迅速趋于稳定,且纵向动位移幅值比变化速率大于横向和竖向的动位移幅值比。相邻机组段脉动压力单独作用时,结构各向加速度变化显著,最大加速度幅值比达10.04,最大加速度达3.58 m/s~2,均远大于结构缝内无填充物时的对应值。结构缝内填充物的弹性模量对相邻机组段厂房结构纵向振动影响最大,对竖向和横向振动影响相对较小。(4)机组段间结构缝内落入硬质填充物将会对相邻机组段间结构的振动传递产生不利影响。建议施工时在结构缝内填充泡沫板等低弹模材料,或者结构缝面形成后,马上在缝面上方安装盖板,避免施工和运行期内硬质填充物落入。