基于火电厂地震扭转性能的钢支撑布置分析

摘要

地震作用下的扭转是火电厂主厂房设计中经常遇到的问题，而为了满足工艺的需求，通常将除氧间设计成多层框架结构，将汽机房做成单层排架结构，这样将两种结构形式相连所形成的框排架体系因质量和刚度的分布不均匀，具有很强的不规则性。加上设备种类繁多、纵横向尺寸差别大、空间布置复杂等特点，结构在地震作用下容易产生较大的扭转效应并存在多个薄弱层。因此，为了保证电力系统在地震作用下的正常运行，有必要对火电厂主厂房因结构的扭转效应进行分析，并在此基础上采取措施进行控制。
　　本文以某火电厂框排架主厂房作为工程背景，采用振型分解反应谱分析和弹性动力时程分析的方法，通过从平面和空间两个维度上考察结构的自振特性、地震变形、结构内力、不规则参数及竖向构件扭转指标，得到了结构薄弱层分布、扭转特点、不规则分布及地震响应规律。在此基础上，在结构中布置符合工艺要求的钢支撑，并改变支撑布置形式和布置位置，分析其动力特性及扭转位移比的变化。选取最合理的钢支撑布置方式，对比分析了增加钢支撑以后，扭转效应对结构变形和构件内力影响的改变。结果表明:因质量和刚度的不均匀分分布，火电厂主厂房结构存在多个薄弱层，平面和竖向不规则，扭转效应强。对布置了钢支撑的模型分析结果表明:在单向布置支撑时，横向钢支撑分开布置能够有效的降低扭转指标，增大扭转刚度，而纵向钢支撑的单向布置只能增强结构的平动刚度;在结构端部双向分散布置两个方向的钢支撑不仅增大了结构扭转刚度，控制了扭转指标，并且有效的降低了偏心导致的结构变形放大，减缓了扭转效应对结构边柱及排架柱内力的放大，为合理的支撑布置方式。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景

1．2 钢支撑类型和特点

1．3 火电厂主厂房结构

1．3．1 主厂房的结构形式

1．3．2 主厂房结构的布置特点

1．4 国内外研究现状

1．4．1 国内外钢支撑研究现状

1．4．2 框架—支撑体系的研究现状

1．5 本文主要研究内容

第2章 结构抗震分析理论

2．1 动力特性分析方法基本原理

2．2 阵型分析反应谱法

2．2．1 振型分解反应谱法介绍

2．2．2 扭转耦联振型分解反应谱法

2．2．3 振型分解反应谱在我国规范中的规定

2．2．4 振型组合方法

2．3 弹性动力时程反应法

2．4 本章小结

第3章 火电厂主厂房框排架结构地震反应规律分析

3．1 计算模型的建立

3．1．1 工程介绍

3．1．2 模型的建立

3．2 火电厂主厂房平面地震反应分析

3．2．1 厂房平面动力特性分析

3．2．2 平面结构动力反应分析

3．3 火电厂主厂房空间地震反应分析

3．3．1 厂房空间动力特性分析

3．3．2 厂房三维结构动力反应分析

3．4 结构不规则性分析

3．4．1 平面不规则分析

3．4．2 竖向不规则分析

3．5 本章小结

第4章 火电厂主厂房钢支撑的布置分析

4．1 支撑布置方式

4．1．1 横向钢支撑的布置方式

4．1．2 纵向钢支撑的布置方式

4．2 支撑的不同布置方式对结构扭转性能的影响

4．2．1 双向布置钢支撑的布置对结构扭转性能的影响

4．2．2 双向布置钢支撑的布置对结构扭转性能的影响

4．3 带支撑的模型抗震性能分析

4．3．1 SX1结构地震变形能力分析

4．3．2 SX1结构地震受力分析

4．4 本章小结

第5章 结论与展望

致谢

参考文献