地震作用下某大型设备—结构相互作用的研究

发布时间：2020-08-04 22:12

【摘要】：目前全国最大的两台焦炭塔,新建延迟焦化装置建成,为满足这种大型设备的地震作用下的安全,需研究设备和结构之间的相互作用,来进行相应的结构设计,为了研究这种作用的影响:根据单质点结构体系的地震时程反应分析,分别得出解耦合的楼层谱和设备的动力作用放大系数,由于这种解耦合的楼层谱适用于求解质量比小于1%的设备地震作用,本文据第二代楼层谱的生成过程得到楼层谱和设备动力作用放大系数,在考虑设备质量的耦合作用下,对设备放大系数进行修正,得到考虑设备结构相互作用下的不同质量比下的楼层设备加速度放大系数曲线。根据不同质量比的放大系数得出如下结论:1)随着质量比增大,考虑相互作用的设备放大系数的峰值较不考虑相互作用情况下的设备放大系数减小,同时出现放大系数峰值的周期前移,且曲线的平台段越不明显。2)当质量比较大时,可以由原三段式的曲线近似的取为两段式:平台段和下降段。当设备的质量比不为所研究的整数时,可运用插值法进行确定,同时为了保证设备的安全,对于质量比大于100%的设备,建议按照100%取值,峰值不再缩减。为了研究工程背景下的焦炭塔和结构的相互作用,将钢结构框架部分等效成荷载,建立相应的SAP2000模型,在此模型下进行动力时程分析,得到设备所在楼层的加速度,通过单质点体系的设备放大系数建议值,得到设备质心处和楼层的加速度放大系数,两者相乘得到设备质心处的加速度,并计算地脚螺栓处的相应剪力和弯矩。为了研究简化方法的实用性,对焦炭塔体、混凝土框架、钢框架的整体结构体系模型进行整体的动力时程分析,得到的设备地震作用放大系数、地脚螺栓处框架柱的内力和上述简化模型进行比较,从而得到针对整体的焦炭塔结构的设备放大系数的建议值以及相应的内力计算的建议。
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ520.5
【图文】：

模型图,串联结构,模型

因此采用刚性楼板假定，同一楼板内的节点之间忽略由于拉伸、压缩变逡逑形所产生的相对位移，并只考虑结构沿某一方向的自由度，构建动力方程，对于逡逑单自由度体系直接积分求解相应的响应，对多自由度体系可以通过坐标转换转变逡逑正类似单自由的表达形式，分析简便。因此是研究中最常用的模型。逡逑１．２．２．２平扭耦联模型逡逑串联自由度模型中外力激振只考虑了水平轴方向的两个力，没有绕轴旋转的逡逑力矩的作用，当考虑某一楼层的刚心和质心并不重合时或者设备偏心布置在主结逡逑构上时，会产生一个旋转的分量，因此应考虑平扭耦联的模型。上述两种模型的逡逑应用有很大局限性，一般用作理论分析，虽然它们与体系实际情况可能存在较大逡逑差距，但也为设计方法奠定了基础，对复杂模型研宄进行了探索。逡逑１．２．２．３有限元模型逡逑有限元方法分析可以通过求偏微分方程的近似解过程，绕开了一些假定，可逡逑以对复杂的工程问题求解，但是有限元精度越高计算量呈几何倍增，因此只有通逡逑过程序在计算机上实现，为求得精确结果，被越来越多的人使用。逡逑

模型图,模型,楼层,谱方法

１．３本文主要内容逡逑第一章为绪论，介绍了本课题的选题背景和国内外关于设备一结构相互作用逡逑体系的研究方法和简化模型方法，以及各个方法的应用情况和优缺点。逡逑第二章为楼层谱方法的实践，楼层谱方法可以计算设备的地震作用，先是介逡逑绍楼层谱的理论基础，并就某个单质点结构体系分别采用了第一代楼层谱方法和逡逑第二代楼层谱法的实现，对比分析的重点不是相应的楼层谱，而是进行了楼层谱逡逑实现过程的分解，着重点在于设备的动力放大系数。逡逑第三章为对某焦炭塔背景介绍，介绍所选取的焦炭塔框架结构的工程背景资逡逑料和分析模型的建立考虑因素和分析中所涉及到的参数。并对焦炭塔结构的动力逡逑特性进行分析，由于其动力特性是振型分解反应谱法的和时程分析方法的基础，逡逑还是计算设备地震作用，选取相应的地震作用放大系数的参数，对焦炭塔的不同逡逑

曲线,参数取值,放大系数,阻尼比

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【参考文献】