考虑重力效应的汽轮发电机组弹簧隔振基础抗震性能研究

发布时间：2017-05-20 03:07

  本文关键词：考虑重力效应的汽轮发电机组弹簧隔振基础抗震性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：结构缩尺模型试验的重力相似问题是结构试验的难点之一,单独通过配重方法很难达到使原型与模型满足重力相似条件,通过改变模型材料,又使得原型与模型材料的物理、力学性质得不到完全相似。本文尝试不改变结构的材料,通过外加竖向力的方法使原型和模型满足重力相似条件,并以汽轮发电机组的弹簧隔震基础为原型,设计并制作了1：8的缩尺模型,采用三点空间激振的方式对基础自振特性进行了测试,获得了各阶自振频率、振型及阻尼比,并研究了自振频率的分布情况。研究表明该基础一阶振型为水平横向整体平动,10Hz以下频率分布密集,远离了机组工作频率,基本周期远大于特征周期值。抗震试验中,采用液压加载系统,给模型施加竖向力以模拟重力。在程序设计中消除了施加的竖向力因结构变形产生的水平分力。共进行了七种不同工况的抗震试验,其中横向进行了三种工况下的7度中震拟动力试验,纵向进行了三种工况下的7度中震及一种8度大震作用下的拟动力试验。拟动力试验过程中,测得了基础顶板的位移、速度、加速度以及恢复力响应时程,绘制出了各工况下的力-位移曲线,测得了各柱顶、梁柱节点处、中间板、底板的位移时程,计算了各层间位移角,用以判断是否满足《建筑抗震设计规范》的层间位移角限值,研究了弹簧的变形情况,弹簧隔振器使地震作用更合理的分配给了各柱。测得了顶板纵(横)梁、柱顶、梁柱节点处、柱根等部位的钢筋应变时程。8度大震拟动力试验过程中,详细观察了裂缝的开展、发育及分布情况,考察了弹簧隔振器上下防滑垫在试验过程中滑移的情况。
【关键词】：重力效应 弹簧隔振基础 拟动力试验 横向加载 抗震性能
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU352.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 引言9-14
• 1.1 选题背景9-10
• 1.2 弹簧隔振基础特点10
• 1.3 国内外研究现状10-13
• 1.4 主要研究工作13-14
• 第二章 相似关系及模型制作14-22
• 2.1 模型概况14-18
• 2.2 模型相似关系18-19
• 2.3 弹簧相似关系19
• 2.4 模型制作19-20
• 2.5 弹簧隔振器安装20-21
• 2.6 设备质量模拟21-22
• 第三章 弹簧隔振基础模型动力特性试验22-34
• 3.1 动力特性试验的研究方法22-23
• 3.2 试验设备23-24
• 3.3 测点及激振点布置24-27
• 3.3.1 测点布置24-27
• 3.3.2 激振点的选择27
• 3.4 基础自振特性27-34
• 3.4.1 基础自振频率及振型27-32
• 3.4.2 自振特性结果分析32-34
• 第四章 弹簧隔振基础拟动力试验34-79
• 4.1 拟动力试验方法34-40
• 4.1.1 概述34
• 4.1.2 试验原理34-36
• 4.1.3 中央差分法的起步位移计算方法36
• 4.1.4 重力模拟36-39
• 4.1.5 修正理论公式39-40
• 4.2 试验硬件及软件40-42
• 4.3 试验步骤42-43
• 4.4 地震加速度时程43-47
• 4.4.1 地震加速度时程选取43
• 4.4.2 试验工况43-44
• 4.4.3 人工合成地震波参数44
• 4.4.4 地震加速度时程曲线及反应谱44-47
• 4.5 试验技术参数47-49
• 4.6 地震作用加载方案49-51
• 4.6.1 纵向加载49
• 4.6.2 横向加载49-51
• 4.7 测试内容51-54
• 4.8 试验结果与分析54-79
• 4.8.1 顶板地震响应54-62
• 4.8.2 各测点位移响应62-67
• 4.8.3 层间位移角67-68
• 4.8.4 弹簧最大变形68-70
• 4.8.5 钢筋应变70
• 4.8.6 恢复力-位移曲线70-74
• 4.8.7 结构裂缝分布及开展74-77
• 4.8.8 防滑垫水平抵抗力77-79
• 第五章 结论及建议79-81
• 5.1 结论79
• 5.2 建议79-81
• 参考文献81-85
• 附录 A-不同工况的位移时程曲线图85-100
• 附录 B-不同工况的应变时程曲线图100-126
• 在学期间的研究成果126-127
• 致谢127-128

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