煤氣化高層廠房設(shè)備支承結(jié)構(gòu)設(shè)計及有限元分析.pdf

1、煤氣化技術(shù)是關(guān)于發(fā)展煤基化學(xué)品、煤基液體燃料、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、制氫、燃料電池等過程的工業(yè)基礎(chǔ),是這些行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)、龍頭技術(shù)和共性技術(shù),對我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的意義。煤氣化高層工業(yè)廠房中的連接結(jié)構(gòu)設(shè)計是煤氣化廠房設(shè)計中的關(guān)鍵性問題。由于這種廠房高度大,主設(shè)備重,所以連接結(jié)構(gòu)的設(shè)計及設(shè)備廠房的相互作用的分析相當(dāng)重要。
　　 本文對煤氣化高層工業(yè)廠房主設(shè)備支承結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計,把原有的混凝土厚板、鋼桁架替換為多邊形網(wǎng)狀支承結(jié)

2、構(gòu)。首先進(jìn)行多邊形網(wǎng)狀構(gòu)件的截面設(shè)計,確定截面參數(shù),其次運用有限元分析軟件ANSYS對多邊形網(wǎng)狀支承結(jié)構(gòu)進(jìn)行豎向荷載的工況分析并對多邊形網(wǎng)狀構(gòu)件的截面尺寸進(jìn)行驗算,最后對多邊形網(wǎng)狀支承結(jié)構(gòu)進(jìn)行了地震時程分析。重點討論了多邊形網(wǎng)狀支承結(jié)構(gòu)的適用性、優(yōu)越性及不同地震波對結(jié)構(gòu)的影響和最危險的八個點的抗震性能的比較,并且提取地震作用下的最大位移作為設(shè)計參考。
　　 本文得出的主要結(jié)果有:1、經(jīng)過ANSYS分析多邊形網(wǎng)狀支承結(jié)構(gòu)是可行的。

3、采用多邊形網(wǎng)狀鋼結(jié)構(gòu)可以使結(jié)構(gòu)在主設(shè)備靜力荷載作用下受力比較均勻,設(shè)備的荷載主要以8個集中荷載的形式作用在結(jié)構(gòu)上。較之厚板結(jié)構(gòu),其可以大大減輕結(jié)構(gòu)自重,節(jié)省材料,對結(jié)構(gòu)抗震也有利;較之鋼桁架結(jié)構(gòu),其與設(shè)備的連接增加,網(wǎng)狀能更好與設(shè)備接觸安裝。2、結(jié)構(gòu)在不同的地震波作用下,反應(yīng)是各不相同的。其中,無論是水平地震波還是豎向地震波,縱向都是地震的最不利方向。3、雖然選取的8個結(jié)點,及其所在的單元在位置上是對稱的,可是對地震的反應(yīng)不盡相同。這種

4、差異主要是由于地震波的方向和結(jié)構(gòu)本身的差異,另外,結(jié)構(gòu)的約束方式也有影響。
　　 本文的研究工作得到了以下主要結(jié)論:1、煤氣化高層工業(yè)廠房的主設(shè)備支承形式可以改變,由混凝土厚板結(jié)構(gòu)、井字梁結(jié)構(gòu)改換為多邊形網(wǎng)狀支承結(jié)構(gòu)是可行的,改換后,上下協(xié)調(diào)一致。2、采用多邊形網(wǎng)狀構(gòu)件代替混凝土厚板、井字梁后,結(jié)構(gòu)和設(shè)備的抗震性能都有不同程度的改善。不同的地震波作用下,結(jié)構(gòu)的位移反應(yīng)隨時間變化也是各不相同的。豎向地震波比水平向地震波對結(jié)構(gòu)的豎向