火电厂钢结构铰接支撑框架主厂房动力分析

摘要

随着大型火电厂主厂房项目要求提高，对结构设计的要求也相应的提高。钢结构具有高强轻质和制作安装方便等优点，已成为大型火电厂主厂房的主要结构形式。铰接支撑框架结构体系与梁柱刚接框架支撑结构体系相比具有制造简单，安装方便快速，节省材料具有明显的经济效益等优点。传统火电厂主厂房一般包括汽机房、除氧间和煤仓间，煤仓间具有较大的刚性，抗侧能力较大，对主厂房结构的稳定性有利。对于仅由汽机房和除氧间组成的铰接支撑框架体系主厂房能否满足抗震设计要求需要进行抗震分析来验证。分析铰接支撑框架体系钢结构主厂房在地震作用下的动力响应，为此类工程的应用提供参考。
　　本文以老挝洪沙3×600MW燃煤电站项目作为工程背景，该火电厂钢结构主厂房由汽机房和除氧间两部分组成，采用铰接支撑框架体系。根据主厂房结构布置采用有限元软件Midas/Gen建立空间三维模型进行模态分析，根据模态分析结果调整支撑的布置，采用振型分解反应谱法进行结构抗震设计；分别按弹性阶段和弹塑性阶段对主厂房进行时程分析，研究主厂房在地震作用下的动力响应，弹性阶段分单向和双向地震波输入工况；并将弹性时程分析结果和振型分解反应谱法计算的位移和底部剪力结果进行比较。
　　研究结果表明：在主厂房纵向各主轴布置两道主要支撑时，纵向和横向主振型的周期相差不大，纵向和横向具有相似的动力特性，利于改善结构的扭转效应；弹性时程结果与反应谱法结果差值满足规范要求；对于像火电厂主厂房这类不规则结构进行弹性时程分析时应考虑双向地震波输入的影响，除氧间高出部分扭转效应明显；在罕遇地震下，主厂房位移角最大值为1/59，满足抗震规范1/50的要求，但余量较少；底部错层处、柱截面变化部位和除氧间高出部分地震响应较大，成为薄弱环节，设计此类结构时应加以注意。

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第1章 绪 论

1.1 课题研究的背景

1.2 课题研究的目的及意义

1.3 国内外研究现状

1.4 火电厂主厂房

1.5 工程概况

1.6 本文主要研究内容

第2章 火电厂主厂房结构布置

2.1 引言

2.2 主厂房主要布置

2.3 支撑框架体系钢结构主厂房结构布置要求

2.4 老挝燃煤电站主厂房结构布置

2.5 本章小结

第3章 主厂房模态分析及反应谱法抗震设计

3.1 引言

3.2 主厂房模型及模态分析

3.3 反应谱法抗震设计

3.4 本章小结

第4章 弹性时程分析

4.1 引言

4.2 地震波的选择

4.3 与反应谱法结果比较

4.4 单向地震波作用下的弹性时程结果分析

4.5 双向地震波作用下的弹性时程结果分析

4.6 本章小结

第5章 弹塑性时程分析

5.1 引言

5.2 地震波的选择及参数设定

5.3 弹塑性时程结果分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果及发表的学术论文

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