超大型自然通風(fēng)冷卻塔非線性抗震分析.pdf

1、自然通風(fēng)冷卻塔是火電廠和核電廠的重要組成部分，其安全性是關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要問題。在冷卻塔的設(shè)計(jì)中，要綜合考慮許多因素，抗震設(shè)計(jì)是其中重要的一個(gè)方面。目前對于冷卻塔抗震動(dòng)力特性主要利用有限元數(shù)值模擬，然而長期以來，國內(nèi)對于冷卻塔的設(shè)計(jì)和研究通常采用線性模型進(jìn)行分析，這與混凝土本身的特性還是有不小的差別，因此利用混凝土非線性本構(gòu)模型并考慮鋼筋的影響對自然通風(fēng)冷卻塔進(jìn)行詳細(xì)的動(dòng)力分析是有重要意義的研究課題。
　　本文以某一冷卻塔塔

2、型為例，以通用有限元軟件ABAQUS建立三維實(shí)體模型，進(jìn)行線性與非線性時(shí)程分析，線性分析時(shí)選用常規(guī)的線彈性本構(gòu)模型，非線性分析時(shí)選用混凝土損傷塑性模型。對線性與非線性動(dòng)力響應(yīng)的結(jié)果進(jìn)行比較，在8度和9度地震作用下，兩者VonMises應(yīng)力值及加速度、位移值整體差別不大，僅支柱部分略有差別;在10度地震作用下，線性與非線性分析得到的結(jié)果在支柱及殼體下部區(qū)域內(nèi)的響應(yīng)值差別較大。通過詳細(xì)的非線性動(dòng)力響應(yīng)分析，冷卻塔結(jié)構(gòu)支柱部分的應(yīng)力值最大，殼

3、體部分的應(yīng)力隨高度增加而減小，且殼體部分的應(yīng)力比支柱部分的應(yīng)力值小很多;殼體部分隨著高度的增加，加速度、位移響應(yīng)越敏感，數(shù)值越大，在大震級地震下的波動(dòng)更明顯。研究表明冷卻塔支柱是結(jié)構(gòu)抗震的薄弱部位，大震級下，冷卻塔支柱及殼體下部結(jié)構(gòu)進(jìn)入非線性。
　　對冷卻塔結(jié)構(gòu)抗震薄弱部位進(jìn)行詳細(xì)的抗震分析，分別以不同跨間距和不同支柱對數(shù)的情形，對冷卻塔結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行詳細(xì)分析。不同跨間距對人字柱冷卻塔結(jié)構(gòu)的抗震性能影響較大，增大跨間距對結(jié)構(gòu)抗