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考虑支架体系相互作用的复杂钢薄板结构的力学性能研究

作　者: 李春霞
导　师: 宋波
学　校: 北京科技大学
专　业: 结构工程
关键词: 钢薄壳结构支架体系力学性能悬挑烟道容许应力
分类号: TU392.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 29次
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内容摘要

在我国目前的电厂生产中，火力发电占77.82%，而火电厂的烟气污染物比较严重，随着环保意识的增强，烟气排放前的脱硝脱硫技术得到重视，而确保此类脱硝脱硫构筑物的安全性具有重要意义。脱硝工程中的反应器和烟道都是薄壁钢结构，而目前的设计中，对于这类结构局限于加劲板的研究，很少进行整体的研究，也没有考虑烟道、反应器和支架三者的相互作用。本文以北京国电为电厂设计的脱硝构筑物为计算分析模型，应用大型通用有限元软件ANSYS，进行烟道、反应器和支架整体静力计算，分析整体结构上的应力及变形分布。通过研究发现烟道、反应器和支架整体结构能够满足强度的要求。通过比较从整体中提取的反应器的结果与文献[66]中反应器的结果发现，由于整体中其他结构对反应器的影响，反应器上的变形分布从对称变为不对称，从整体中提取的反应器的变形比文献[66]中结果大；烟道上较大变形主要集中在水平段底部、附烟道、竖直段和倾斜段的上部；提取烟道出口上R06支架上的荷载得知，R06中间支架分布的荷载远小于R06两边支架的荷载，因此以烟道出口为研究对象，将R06支架从三点支撑改为两点支撑，分析支架数量对烟道出口上应力及变形分布的影响。结果显示，三点支撑改为两点支撑支架时，烟道出口上的应力和变形分布仅在R06中间支架附近不同，两点支撑的变形要比三点支撑大1.2mm，对于远离R06中间支架的位置，支架数量的改变对变形和应力几乎没有影响。提取烟道入口段中的悬挑段作为研究对象，随着悬挑长度的增加应力最大值和壁板上的变形值呈线性增长，通过各方向应力值随悬挑长度改变的比较发现计算时y方向的应力值可作为控制应力，悬挑极限值为10m。提取固定端横截面上的应力值发现这种加劲板的悬挑结构不同于简单的悬挑梁和悬挑板，固定端的应力值不是均匀分布的。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-10
1 引言  10-11
2 文献综述  11-27
  2.1 课题来源、背景及意义  11-15
    2.1.1 课题来源  11-13
    2.1.2 选题目的及意义  13-15
  2.2 我国钢结构的发展现状和趋势  15-18
  2.3 钢结构破坏的主要形式  18-19
  2.4 薄壁构件的研究现状  19-23
    2.4.1 薄壁构件稳定理论的发展  19-20
    2.4.2 薄壁构件稳定性的分析方法  20
    2.4.3 薄壁板的研究历史和现状  20-23
  2.5 钢烟道的研究现状  23-24
  2.6 悬臂结构的性能  24-25
  2.7 研究内容及目的  25-27
3 烟道、反应器及支架结构的整体静力分析  27-56
  3.1 钢结构体系理论  27-28
    3.1.1 钢结构节点的分类  27-28
    3.1.2 静力作用下钢框架结构的受力特点  28
  3.2 烟道、反应器及支架的数值模拟  28-39
    3.2.1 单元的选取及选取原则  29-30
    3.2.2 单元节点的连接  30-33
    3.2.3 用户自定义截面  33-36
    3.2.4 设计荷载条件及边界条件  36-39
  3.3 烟道、反应器及支架的计算结果分析  39-50
  3.4 整体与单独计算时反应器应力及变形的比较分析  50-55
  3.5 本章小结  55-56
4 支架对烟道上力学性能的影响  56-71
  4.1 常用支架形式  56-57
  4.2 计算模型的选取  57-59
  4.3 三点支撑烟道出口段计算结果及分析  59-61
  4.4 两点支撑烟道出口段计算结果分析  61-62
  4.5 两点支撑和三点支撑的比较分析  62-69
  4.6 本章小结  69-71
5 烟道悬挑力学性能研究  71-80
  5.1 计算模型的选取  71-72
  5.2 计算结果及分析  72-77
  5.3 计算中出现的问题分析  77-80
    5.3.1 问题的提出及计算模型的选取  77-78
    5.3.2 计算结果及分析  78-80
6 结论  80-82
参考文献  82-86
作者简历及在学研究成果  86-89
学位论文数据集  89

考虑支架体系相互作用的复杂钢薄板结构的力学性能研究

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