若干变量对空冷结构体系抗震性能的影响研究

发布时间：2020-05-26 19:08

【摘要】：现今大型火电厂空冷体系主要为钢桁架-群柱结构体系,空冷体系的结构稳定性关系到火电厂的正常运作,本文采用有限元软件ABAQUS建立基于实际工况下的标准参数模型,对结构在地震作用下进行结构内力、位移分析,再建立对比模型,改变模型中承重柱体及地基土体相关几何及力学参数,通过空冷体系在共同作用下对比模型和标准模型之间的内力、位移的数据差异,得出不同的混凝土管柱与土体特性在共同作用下对结构的影响程度,为空冷体系的设计研究提供基础性研究结果与参考性设计建议。本文进行了如下研究:(1)阅读学习和整理大量文献,先对共同作用机理进行掌握,并对空冷体系在内的钢桁架结构这一结构类型的特点进行分析,根据结构自身抗侧能力及抗扭转能力的大小,提出混凝土管柱截面参数、混凝土管柱埋深和土体参数在结构-基础-地基共同作用下,对结构抗侧刚度及抗扭转刚度的影响效果。对标准模型静力分布进行阐述,主要静力为结构与设备自重、活荷载、雪荷载及风荷载。(2)对标准模型进行模态分析,结构Y向抗侧刚度较为薄弱,结构抗扭转效应较好,改变支承柱截面参数和改变土体弹性模量对结构抗扭转有加强效果,而改变支承柱埋深会减弱结构抗扭转效应,同时超出《建筑抗震设计规范》对结构一阶扭转周期与一阶平动周期比值的上限规定。(3)对标准模型在三种地震波条件下进行线性时程分析,将对比模型组进行EL-Centro地震波作用下的线性时程分析。在地震波的影响下,混凝土管柱内径及土体弹性模量的变化,增大了结构整体刚度,抵抗地震作用破坏的能力增强,承重柱初始位移点上移,结构动力作用下产生的不均匀变形对土体的扰动影响减小,对结构刚度影响明显;管柱埋深对结构刚度的影响并不大,对结构的抗震优化作用较为有限。(4)对标准模型及对比组模型分别进行非线性时程分析。标准模型在更大强度地震波的影响下,位移峰值增大了53%,结构迅速进入塑性状态。在更大强度的地震波影响下,支承柱截面参数的改变会推迟结构进入塑性应变的时间,同时减小水平位移,降低破坏程度,对柱顶位移的保护增强了 18.4%,对桩基础桩顶位移的保护增强了43.7%;支承柱埋深的改变会加剧结构的破坏,破坏程度被放大了7%,但会对桩体有所保护,破坏程度减小了13.1%。
【图文】：

1 绪论目前大跨度钢桁架结构现有上部结构-基础-地基共同作用理论成果，总、地基之间在共同作用中的主要作用和影响，重点总结基础、地基在共论研究方法。空冷结构上部钢桁架-基础-地基共同作用模型，对模型进行动力作用模程分析法对模型施加地震作用后计算模型结构的内力和变形，根据模拟和位移云图定位结构最易损伤位置。最易损伤的结构部分后，通过改变承重柱内径、柱体高宽比、土体弹性等参数，采用时程分析法，分析不同数据下的构件对脆弱部位的影响程度以对地震作用下的抗震性能进行分析，分别对各参数下模型的内力和析参数变化后结构内力和变形的影响，总结该模拟下地震作用环境内构研究技术路线图如图 1-2 所示：

图 3-1 原始结构平面图及纵、横立面图Structure Plan and Vertical and Horizontal Ele定机组上部钢桁架所采用的钢材采用线 0.30，材料密度 7849kg/m3；管mm2，，泊松比 v 0.20，材料密度 2
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU352.11

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本文编号：2682281