弹簧隔振基础中速磨煤机地震易损性分析

摘要

中速磨煤机是电厂中重要的动力设备之一,由于其功率大在工作时产生巨大的振动影响到自身正常运行以及周围厂房结构的安全,因此磨煤机的基础形式由采用大块混凝土的结构形式变为采用弹簧隔振的基础形式。弹簧隔振器能够有效控制竖向的设备振动向下传播,但是能否有效阻隔水平向的地震动向上传播并没有深入研究。因此,需要对弹簧隔振基础中速磨煤机进行抗震性能分析,这对减轻设备地震灾害损失,避免次生灾害的发生有重要应用价值。
　　本文基于ANSYS数值分析,对中速磨煤机及其基础进行了动力分析。得到了中速磨煤机-基础耦合体系的动力特性。数值分析中选择El-Centro波,Taft波,兰州人工波,作为地震输入,研究了考虑基础分别设置16、24、32组隔振器以及非隔振时中速磨煤机的地震响应,得到并对比结构各个提取点的加速度时程曲线与位移时程曲线,分析表明采用弹簧隔振基础后设备与基础的耦合体系能够抵抗地震作用并且优于未采用隔振基础的磨煤机。最后,对弹簧隔振基础中速磨煤机进行增量动力弹塑性分析,并根据增量动力弹塑性分析结果展开了地震易损性分析研究,得到不同地震强度下地震需求超越抗震能力的失效概率。分析结果表明,设备与基础基本能够满足我国“大震不倒”的设防目标,但是设备精度要求高,在大震发生时,设备的失效概率大于基础结构的失效概率。
　　通过计算分析表明,采用弹簧隔振基础的中速磨煤机不仅能够有效减小设备振动对周围厂房与建筑物安全的影响,而且在抗震性能上能够满足规范要求;通过对设备与基础易损性曲线的对比,分析认为设备在基础发生破坏前工作原理已经遭到破坏,应增强基础与设备的连接来保证地震发生时设备正常工作。为今后弹簧隔振基础在中速磨煤机中的防灾减震设计工作提供了一些有益的参考。

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1 绪 论

1.1引言

1.2 基于性能的抗震设计理论的发展和现状

1.3增量动力分析法的发展和现状

1.4 地震易损性分析

1.5研究目的与内容

2磨煤机ANSYS模型的建立及地震时程反应分析

2.1引言

2.2中速磨煤机空间有限元模型的建立

2.3 中速磨煤机动力特性分析

2.4中速磨煤机地震响应分析

2.5 本章小结

3增量动力弹塑性分析法

3.1 引言

3.2增量动力弹塑性分析方法的基本原理

3.3增量动力弹塑性分析方法的基本步骤

3.4单个IDA曲线绘制过程

3.5多条记录的弹簧隔振基础中速磨煤机的IDA曲线

3.5本章小结

4 弹簧隔振基础结构地震易损性分析

4.1引言

4.2地震易损性分析基本原理及理论推导

4.3弹簧隔振基础速磨煤机的地震易损性分析

4.4本章小结

5 结论与展望

5.1 本文工作总结

5.2下一步工作的展望

致谢

参考文献