基于OpenSEES对钢筋混凝土侧煤仓结构弹塑性地震反应分析

摘要

电力系统作为现代社会的生命线，在国民经济中占有重要地位。侧煤仓结构是目前较为新颖的火力发电厂主厂房布置方案。传统的侧煤仓结构钢煤斗容量有限，结构纵向侧移较大。针对这些问题，西北电力设计院试设计出一种新型火电厂主厂房结构——钢筋混凝土侧煤仓结构，其中混凝土墙釆取集中布置，并且钢筋混凝土煤斗可以为结构提供较大抗侧刚度。本文将以西北电力设计院的试设计结构为研究对象，对其展开精细化研究，以检验该类结构是否能达到抗震要求。
　　本文基于OpenSEES建立火电厂钢筋混凝土侧煤仓结构空间有限元分析模型，对结构进行动力弹塑性时程分析。本文的研究内容主要包括以下几个方面：
　　（1）首先对OpenSEES软件在结构非线性计算时的过程进行具体分析，确定OpenSEES分析平台关于建模的各种参数。
　　（2）对某钢筋混凝土侧煤仓结构进行动力特性分析。结果表明，结构第五、六层混凝土墙的布置使主厂房纵、横向刚度相当，在水平地震作用下两方面变形相似、承载力一致。
　　（3）输入单向水平地震作用，对结构进行弹塑性时程分析。对结构的楼层侧移、基底剪力、柱剪力、加速度放大系数、截面延性等参数进行分析，判断结构的薄弱部位。结果表明：不同地震波作用下结构弹塑性分析结果基本一致；结构的底层及第二层、顶层为结构薄弱层。梁柱构件满足“强柱弱梁”的原则。
　　（4）输入三向地震作用，对结构进行弹塑性时程分析，将其结果与单向水平地震作用下结构的弹塑性分析结果进行对比。结果表明，竖向地震作用对该类结构有一定影响，设计时应予以考虑。
　　本文的分析结果可以为今后此类侧煤仓结构的工程设计提供一定的理论依据。

目录

声明

1绪论

1.1研究背景及意义

1.2火电厂钢筋混凝土侧煤仓结构特点

1.3国内外研究现状

1.4 OpenSEES程序概述

1.5本文的研究内容及意义

2动力弹塑性分析法基本理论

2.1动力弹塑性分析法概述

2.2结构的力学模型

2.3结构恢复力特性

2.4建立及求解结构运动方程

2.5本章小结

3 OpenSEES原理介绍及有限元建模

3.1 OpenSEES研究背景

3.2 OpenSEES程序架构

3.3 基于OpenSEES建立有限元分析模型

3.4 OpenSEES分析模块

3.5本章小结

4钢筋混凝土侧煤仓结构动力特性分析

4.1模型基本信息

4.2 PKPM分析

4.3 OpenSEES分析

4.4本章小结

5单向地震作用下钢筋混凝土侧煤仓结构动力弹塑性分析

5.1地震波的选取

5.2变形能力分析

5.3基底剪力分析

5.4柱剪力分析

5.5加速度响应分析

5.6截面延性分析

5.7本章小结

6三向地震作用下钢筋混凝土侧煤仓结构动力弹塑性分析

6.1地震波的选取

6.2变形能力分析

6.3基底剪力分析

6.4柱剪力分析

6.5加速度响应分析

6.6本章小结

7结论与展望

7.1结论

7.2展望

致谢

参考文献

附录