大型特種鋼結(jié)構(gòu)在地震和風(fēng)荷載作用下的動力響應(yīng)分析.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國火電行業(yè)大力發(fā)展超超臨界機(jī)型，百萬千瓦級發(fā)電機(jī)組相繼被引進(jìn)運(yùn)行，與其配套的大型鍋爐在全國各大型火電廠被采用。作為電廠鍋爐的重要支承部件，鍋爐鋼結(jié)構(gòu)對鍋爐設(shè)備正常、安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。目前我國鍋爐行業(yè)中，大多是直接引進(jìn)國外大型機(jī)組，對于這種大型的特種鋼結(jié)構(gòu)還沒有足夠有效的分析與設(shè)計方法，對鍋爐鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)方面研究成果甚少。研究鍋爐構(gòu)架在地震作用下的抗震性能、空間整體性能，在風(fēng)荷載作用下的抗風(fēng)性能，是亟待解決的關(guān)鍵

2、技術(shù)問題。本文針對塔式鍋爐鋼架這種特種鋼結(jié)構(gòu)，運(yùn)用有限元法，通過大型通用有限元分析軟件ANSYS建立了鋼架整體有限元模型，對其進(jìn)行了空間結(jié)構(gòu)靜力分析，整體結(jié)構(gòu)自振特性分析，整體結(jié)構(gòu)在地震和風(fēng)荷載作用下的動力響應(yīng)分析。為百萬千瓦級機(jī)組鍋爐鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計提供技術(shù)支持，同時研究成果也可為類似大型特種鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計提供依據(jù)和參考。(1)鋼架結(jié)構(gòu)靜力分析按照實際工程的結(jié)構(gòu)型式和尺寸建立塔式鍋爐鋼架三維有限元模型，在考慮恒荷載、活荷載、風(fēng)荷載等組合的工況下

3、，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行空間靜力計算，計算結(jié)果可為工程實際提供參考。(2)鋼架整體結(jié)構(gòu)模態(tài)分析模態(tài)分析是結(jié)構(gòu)動力分析的基礎(chǔ)。介紹了ANSYS中進(jìn)行模態(tài)分析的基本原理，建立考慮鍋爐及大板梁自重的鋼架整體有限元模型，進(jìn)行結(jié)構(gòu)模態(tài)分析，得到結(jié)構(gòu)前30階模態(tài)，文中列出了結(jié)構(gòu)前八階振型。對鋼架結(jié)構(gòu)自振特性進(jìn)行了分析，分析表明結(jié)構(gòu)側(cè)向兩方向自振周期較接近，結(jié)構(gòu)較為規(guī)則，還表明結(jié)構(gòu)抗扭剛度偏小，在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中要注意提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度及抗扭轉(zhuǎn)剛度。(3)鋼架整

4、體結(jié)構(gòu)在地震作用下的動力響應(yīng)分析采用振型分解反應(yīng)譜法和時程分析法對鍋爐鋼架進(jìn)行了地震作用下的動力響應(yīng)分析，并對兩種方法算得的結(jié)果進(jìn)行了比較。分析結(jié)果表明，反應(yīng)譜法得到的結(jié)果比時程分析法得到的結(jié)果要小；該鋼架在地震作用下表現(xiàn)出較好的抗震性能。計算結(jié)果可為工程實際提供參考。(4)脈動風(fēng)荷載模擬介紹了脈動風(fēng)速時程模擬理論以及兩種風(fēng)速時程模擬方法：諧波疊加法和線性濾波器法，及其在計算機(jī)仿真中的實現(xiàn)過程。(5)鋼架整體結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的動力響應(yīng)