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工业系统管道支架的整体分析

作　者: 张茂盛
导　师: 滕文川；朱彦鹏
学　校: 兰州理工大学
专　业: 结构工程
关键词: 管道支架可靠性鉴定抗震鉴定设计方法相互作用抗震性能
分类号: U173
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 34次
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内容摘要

上世纪五、六十年代建设的工业系统管道支架,越来越多的接近或超过使用年限,受使用环境的作用,破损严重。同时,由于生产工艺的要求,致使管道支架布置繁杂、新旧不齐、同一区段内支架结构类型不同。现阶段我国还没有针对管道支架检测与可靠性鉴定的相应规范,本文根据管道支架的使用现状和特点,结合现有标准规范制定了科学、合理的方案进行可靠性鉴定和抗震鉴定,为加固和改造提供依据。在工业系统管道支架的设计与计算中,现阶段更多采用的是基于结构的设计方法,认为管道对管道支架的整体刚度、性能不产生影响,将其视为荷载加载到管道支架上来进行管道支架的设计与计算。这种设计方法与管道支架系统的实际受力情况有很大差异,考虑管道与管道支架的相互作用进行结构整体计算更能与实际相符。本文对工业系统管道支架从可靠性鉴定、承载力验算、整体抗震性能分析三方面进行了研究。(1)根据现有规范以及管道支架的安全隐患,对于工业系统管道支架的可靠性鉴定提出合理的方案。(2)对独立式管道支架采用基于结构的计算模型和考虑非结构构件(管道)的整体模型进行计算。通过承载力计算,对比了两种计算结果的差异,分析了引起差异的原因以及影响差异的因素。(3)对管道支架系统的计算单元进行整体建模并分别采用底部剪力法、反应谱法、时程分析法进行抗震计算。由于SAP2000软件能更方便合理的模拟管道与管道支架的相互作用。所以,本文采用SAP2000对管道与管道支架进行整体建模计算,对比分析了管道对于管道支架系统的整体承载力以及抗震性能的影响。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-10
第1章绪论  10-20
  1.1 前言  10-12
  1.2 管道支架的使用及发展现状  12-16
    1.2.1 管道支架的分类  12-14
    1.2.2 管道支架的使用现状  14-16
    1.2.3 管道支架的发展  16
  1.3 非结构构件与主体结构相互作用的国内外现状  16-18
  1.4 本文的主要研究工作  18-20
第2章管道支架的可靠性鉴定  20-33
  2.1 可靠性鉴定内容  20-21
  2.2 管道支架的使用条件的调查  21-24
    2.2.1 初步调查  21
    2.2.2 详细调查  21-24
  2.3 可靠性鉴定评级  24
  2.4 抗震鉴定  24-31
    2.4.1 管道支架结构的地震影响系数  24-27
    2.4.2 管道支架结构的基本周期  27-28
    2.4.3 管道支架结构的地震作用计算  28-30
    2.4.4 管道的抗震  30-31
  2.5 小结  31-33
第3章管道支架的承载力验算  33-40
  3.1 工程概况  33-34
  3.2 计算假定  34-35
  3.3 基于结构的承载力计算  35-36
  3.4 管道支架系统的整体承载力计算  36-38
    3.4.1 计算思路及计算软件的选取  36-37
    3.4.2 建立模型  37
    3.4.3 计算结果分析  37-38
  3.5 小结  38-40
第4章地震作用下管道支架系统的性能分析  40-56
  4.1 计算方法  41-44
    4.1.1 底部剪力法  41-42
    4.1.2 振型分解反应谱法  42-43
    4.1.3 时程分析法  43-44
  4.2 计算模型的建立  44
  4.3 结构计算分析  44-55
    4.3.1 参数设置  44-45
    4.3.2 整体模型的抗震计算分析  45-52
    4.3.3 内力对比分析  52-55
  4.4 本章小结  55-56
第5章结论及展望  56-58
  5.1 结论  56
  5.2 展望  56-58
参考文献  58-62
致谢  62-63
附录攻读学位期间所发表的学术论文目录  63

工业系统管道支架的整体分析

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