大直径圆形煤场整体式挡墙抗震分析

发布时间：2019-07-23 07:54

【摘要】：大直径封闭式圆形储煤场因其具有占地小、储煤量大、自动化程度高、便于配煤、运行安全可靠、抗恶劣天气强、对环境污染小、煤损耗小、景观好等特点,故而在电力行业得到较好的应用。圆形储煤场结构形式较为单一,主要由上部球面网壳结构和下部挡墙结构组成,而下部挡墙结构可分为分离式和整体式两种,相比而言,整体式挡墙结构具有整体性好、材料和用地面积较少等优点,所以近年发展迅速。目前,国内外对于整体式挡墙结构的研究仍然很少,对其动力特性以及在地震作用下的变形和受力特性进行深入研究将具有十分重要的工程意义。本文以动力特性研究为基础,通过弹塑性时程分析技术研究大直径圆形煤场整体式挡墙结构在地震作用下的变形和受力特性,主要完成了以下工作:(1)按照实际工程资料,建立整体式挡墙结构三维有限元数值模型,分析工作荷载和地震作用情况并选取实震记录地震波;(2)采用有限元数值分析方法,按照是否考虑活荷载最不利布置的两个计算方案,研究整体式挡墙结构的自振特性,分析薄弱部位,包含其成因及设计建议;(3)进行弹塑性时程分析,得到整体式挡墙结构在地震作用下的变形和受力特性规律,并提出相应减轻措施。研究表明:整体式挡墙结构刚度大;考虑最不利布置的堆煤荷载对结构质量分布产生较大影响;洞口附近刚度突变容易成为薄弱部位;圆形煤场整体式挡墙结构活荷载和堆煤的最不利布置和较大开孔,对其地震波作用下的扶壁柱顶位移、挡墙底部应力分布影响显著;扶壁柱顶的地震作用下位移响应沿圆周法向最大,分布规律与活荷载和堆煤最不利布置基本一致,竖向位移响应最小;挡墙底部水平应力最大值出现在环向,应力绝对值变化趋势与活荷载和堆煤的最不利布置情况基本一致,竖向应力仍为挡墙结构的最大应力响应。最后根据理论分析及数值计算结果提出相关建议:设计时应充分考虑扭转效应对扶壁柱产生的不利影响;应严格控制扶壁柱顶位移,从而为上部网壳结构提供稳定支承,避免地震作用过程中因扶壁柱顶位移过大导致上部网壳结构失稳坍塌;应适当加密挡墙底部竖向和环向钢筋的配置,从而使挡墙结构能够承受地震作用时产生的较大竖向及环向应力,保证结构不致破坏而造成更大的财产损失。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM621

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本文编号：2518016