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火电厂钢结构主厂房抗震分析

作　者: 章海斌
导　师: 罗尧治
学　校: 浙江大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 火力发电厂支撑-钢框架地震反应抗震性能
分类号: TU391
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 193次
引　用: 2次
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内容摘要

随着经济的发展以及工农业用电的持续增长,各地电力建设项目不断开工建设,其中火电项目占了很大比例。支撑—钢框架结构体系因其布置灵活、易与工艺要求配合、施工快捷等特点,逐渐成为我国大型火力发电厂主厂房的主要结构形式之一。但由于钢结构主厂房出现较晚,与之相应的抗震性能尚缺乏足够的研究。同时我国的火电厂大多位于地震区,其主厂房纵横向框架的整体刚度不均匀,不可能完全按有利于抗震的对称要求设置。因而研究大型火电厂主厂房支撑一钢框架结构的抗震性能,加强研究其结构体系的抗震计算、发现和改进薄弱环节以提高主厂房结构的整体抗震能力很有必要,具有一定的理论意义和应用价值。本文在阅读国内外文献资料的基础上,结合印尼某2×350MW燃煤电厂的主厂房支撑一钢框架结构抗震理论分析,对该结构的抗震性能的有关问题展开研究,为该结构设计时应注意的问题提出建议。主要进行了以下几方面的内容:对印尼某主厂房进行了弹性阶段地震反应分析。通过地震反应分析,对该结构抗震性能作出了评价,并提出了关于该结构的设计建议和意见,指出了火电厂主厂房支撑一钢框架结构抗震性能研究有待进一步开展的问题。对印尼某主厂房钢煤斗的受力性能进行了有限元分析,编制了相应的荷载倒算程序,对本煤斗的合理设计提出了建议。对印尼某主厂房煤仓内的钢煤斗的连接形式进行了研究,建立了支承式、煤斗壁悬挂式及吊杆悬挂式三种计算模型,对各种模型在地震作用下的反应进行了分析研究,同时给出了悬吊式煤斗设计时应注意的问题。对支撑-钢框架结构主厂房设计要点进行了总结归纳,指出设计中应注意的问题。结合印尼某主厂房,阐述了中震弹性及不屈服设计理论,同时分析了该主厂房中震下的反应,给出了必要的设计建议。

全文目录

致谢  4-5
中文摘要  5-6
英文摘要  6-7
目次  7-10
1 绪论  10-20
  1.1 课题研究背景及意义  10
  1.2 火电厂钢结构主厂房的设计及研究概况  10-19
    1.2.1 主厂房常用结构形式  13-15
    1.2.2 钢结构主厂房受力性能特点  15-16
    1.2.3 钢结构主厂房设计应用概况  16-17
    1.2.4 支撑-钢框架体系研究概况  17-19
  1.3 本文主要研究内容  19-20
2 火电厂主厂房的布局选择及结构体系分析方法  20-33
  2.1 主厂房主要布置形式  20-21
  2.2 主厂房结构形式选用  21-22
  2.3 主厂房结构受力特点  22
  2.4 火力发电厂主厂房结构体系分析  22-27
    2.4.1 主厂房横向结构体系  23-25
    2.4.2 主厂房竖向结构体系  25-26
    2.4.3 吊车梁、煤斗等附属结构体系  26-27
  2.5 火力发电厂主厂房结构计算分析  27-33
    2.5.1 常用计算分析设计软件  27-30
    2.5.2 主厂房结构计算分析原则  30
    2.5.3 主厂房荷载分布及组合原则  30-33
3 印尼某2X350MW电厂主厂房结构整体动力分析  33-55
  3.1 工程概况  33-36
    3.1.1 工程自然环境条件  33-34
    3.1.2 主厂房上部结构体系概述  34-36
    3.1.3 主厂房结构布置  36
    3.1.4 主厂房结构基本荷载  36
  3.2 地震反应分析方法  36-41
    3.2.1 反应谱分析方法  37-39
    3.2.2 时程分析方法  39-41
  3.3 主厂房整体结构分析  41-44
    3.3.1 主厂房结构模型的建立  41-42
    3.3.2 主厂动力特性分析  42-44
  3.4 反应谱与地震时程分析比较  44-54
    3.4.1 反应谱选取  44
    3.4.2 地震波选用  44-46
    3.4.3 结果分析比较  46-51
      3.4.3.1 位移结果比较  46-48
      3.4.3.2 支座剪力结果比较  48-51
    3.4.4 地震时程结果分析  51-54
      3.4.4.1 加速度响应分析  51-52
      3.4.4.2 位移响应分析  52-54
  3.5 本章小结  54-55
4 煤斗支承形式对主厂房抗震性能影响分析  55-80
  4.1 火电厂主厂房煤斗概述  55-60
    4.1.1 火电厂煤斗形式  55
    4.1.2 有限元模型建立  55-60
  4.2 本工程钢煤斗受力性能分析  60-70
    4.2.1 煤斗模态分析  60-61
    4.2.2 整体结构受力分析  61-63
    4.2.3 煤斗壁受力分析  63-67
    4.2.4 支承环梁受力分析  67-68
    4.2.5 环向加劲肋受力分析  68-70
  4.3 煤斗-主厂房动力反应分析  70-79
    4.3.1 地震反应分析  71-77
    4.3.2 结构内力分析  77-79
  4.4 本章小结  79-80
5 支撑-钢框架结构主厂房设计要点及中震设计分析  80-92
  5.1 钢结构主厂房抗侧力体系设计要点  80-82
    5.1.1 钢框架结构体系设计要点  80-81
    5.1.2 支撑-钢框架体系设计要点  81
    5.1.3 钢支撑框架柱计算长度确定  81-82
    5.1.4 支撑框架结构抗震构造措施  82
  5.2 支撑-钢框架结构的中震设计分析  82-87
    5.2.1 中震弹性设计和中震不屈服设计理论  82-84
    5.2.2 小震弹性设计、中震弹性设计及中震不屈服设计方法及控制标准  84-85
    5.2.3 SATWE对主结构中震弹性不屈服设计的实现过程  85-87
      5.2.3.1 中震弹性设计SATWE中实现  85-86
      5.2.3.2 中震屈服判别分析在SATWE中实现  86-87
  5.3 本工程主要支撑及框架内力计算结果及结果分析  87-90
    5.3.1 多遇地震、中震弹性、中震屈服SATWE算例结果对照  87-89
    5.3.2 结果分析  89-90
  5.4 设计建议及结论  90-92
结论与展望  92-94
  结论  92-93
  展望  93-94
参考文献  94-96
作者简介  96

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