Dynamic load and response interaction for hydropower civil structures

Den svenska vattenkraftsindustrin uppgraderar kontinuerligt sina anläggningar, exempelvis genom att byta löphjul och generatorer, antingen på grund av komponenternas slutliga livslängd eller för att öka verkningsgraden. Trots att de roterande enheterna byts ut, förblir majoriteten av de omgivande betongkonstruktionerna och deras ursprungliga design oförändrade, då de ofta byggdes för 50–100 år sedan. Vissa delar av de närmast angränsande betongstrukturerna kan ersättas, men detta gäller inte för resten av den bärande betongkonstruktionen.

Driftsmönstret för elproduktion var annorlunda vid tiden för konstruktionen av de flesta enheter, med vanligtvis kontinuerlig drift och därmed mer konstanta förhållanden vad gäller temperatur och färre start- och stoppsekvenser. Dagens användning av vattenkraft för att reglera det nationella elsystemet innebär ett avsevärt större antal starter och stopp, där passage utanför optimal verkningsgrad – vilket ger upphov till vibrationer – sker betydligt oftare.

Denna ökade frekvens av vibrationsbelastningar togs inte i beaktande vid den ursprungliga konstruktionen, och frågor kring den långsiktiga påverkan på betongstrukturen har inte studerats ingående. Syftet med detta projekt är därför att hitta strategier för att minimera risken för oplanerade driftstopp i vattenkraftsanläggningar till följd av betongrelaterade problem eller vibrationer som uppstår på grund av brister som leder till minskad styvhet i betongstöden. Målet är att säkerställa lång livslängd för de betongstrukturer som bär upp vattenkraftsenheter, även efter att löphjul och generatorer har bytts ut flera gånger.