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空冷支架結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的有限元分析

發(fā)布于:2016-03-19 18:39
有限元分析

      直接空冷技術(shù)因其顯著的節(jié)水效果,在我國(guó)被得到了大規(guī)模的推廣與應(yīng)用。作為空冷設(shè)備的主要支撐,空冷支架結(jié)構(gòu)由于工藝的需要,下部為鋼筋混凝土管柱,上部為空間鋼桁架,結(jié)構(gòu)具有大跨度、長(zhǎng)懸臂、重荷載、質(zhì)量和剛度分布極不均勻,連接復(fù)雜等特點(diǎn)。對(duì)于大容量(100wm 超超臨界)機(jī)組空冷支架結(jié)構(gòu)體系而言,其跨度更大,高度更高,荷載更重,在高烈度區(qū)已難以滿足結(jié)構(gòu)性能的要求。為解決此問題,課題組提出了帶傘狀支撐的新型空冷支架結(jié)構(gòu)體系,并已進(jìn)行了相關(guān)的理論分析和有限元分析
      動(dòng)力特性參數(shù)能夠反映整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與剛度分布,是解決工程共振,結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算及診斷建筑結(jié)構(gòu)累積損傷的重要依據(jù)。當(dāng)前對(duì)于100wm超超臨界機(jī)組帶傘撐的新型空冷支架結(jié)構(gòu)的性能還不甚了解,尤其是結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性,本研究通過對(duì)帶傘撐的空冷支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行模型試驗(yàn)研究和模態(tài)計(jì)算分析,研究其動(dòng)力性能,為該結(jié)構(gòu)抗震性能的進(jìn)一步研究提供依據(jù)。
      本研究按照度設(shè)防要求設(shè)計(jì)100wm帶傘狀支撐的空冷支架結(jié)構(gòu)體系,取該結(jié)構(gòu)作為原型結(jié)構(gòu)。考慮到試驗(yàn)室條件和試件制作的可行性,選取原型結(jié)構(gòu)的,并按照縮尺比制作試驗(yàn)?zāi)P停P团c原型結(jié)構(gòu)的相似關(guān)系如表所示。
      原型結(jié)構(gòu)的構(gòu)件及設(shè)備的重量見表所示。考慮到空冷支架結(jié)構(gòu)在正常工作時(shí)活荷載出現(xiàn)的概率小,忽略活荷載的作用。根據(jù)原型結(jié)構(gòu)的荷載分布,本次試驗(yàn)制作了16塊鋼筋混凝土預(yù)制板(共計(jì)2005Y) ,在預(yù)制板中預(yù)埋角鋼與H型架上部焊接的角鋼相連,以模擬鋼桁架及H型架上部的荷重。
      常用的結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性測(cè)試方法有:自由振動(dòng)法、共振法及脈動(dòng)法。本試驗(yàn)采用錘擊法使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生自由振動(dòng),再用記錄儀記下結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)衰減曲線,根據(jù)該曲線即可求得結(jié)構(gòu)的基本頻率和阻尼系數(shù)。
      在錘擊過程中,認(rèn)為每次錘擊模型結(jié)構(gòu)重心所引起的響應(yīng)是一種隨機(jī)過程,并且認(rèn)為這種隨機(jī)過程是各態(tài)歷經(jīng)的平穩(wěn)過程。在每次錘擊試驗(yàn)工況中,保持一個(gè)測(cè)點(diǎn)的位置不動(dòng),并以此作為結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的輸入,其余測(cè)點(diǎn)的反應(yīng)作為結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。


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