石化加熱爐帶壁板鋼結(jié)構(gòu)的受力性能研究.pdf

1、加熱爐鋼結(jié)構(gòu)是帶有壁板的框架圍護(hù)結(jié)構(gòu)，廣泛用于石化行業(yè)中，目前對這種帶壁板鋼結(jié)構(gòu)的研究還較少。對石化加熱爐鋼結(jié)構(gòu)考慮壁板作用的框架柱計算長度系數(shù)取值及其壁板加勁肋的布置現(xiàn)有規(guī)范沒有完善的設(shè)計要求，此類結(jié)構(gòu)的抗震性能及破壞機理也需進(jìn)行全面、深入的試驗研究。
　　 本文通過有限元軟件ANSYS分析得出了石化加熱爐帶壁板鋼結(jié)構(gòu)框架柱計算長度系數(shù)的取值規(guī)律，對壁板加勁肋進(jìn)行了優(yōu)化分析，并通過循環(huán)加載試驗及有限元模擬對此類結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)

2、行了細(xì)致深入的研究，為此類結(jié)構(gòu)的設(shè)計和工程應(yīng)用提供一定參考依據(jù)。主要研究內(nèi)容及成果如下:
　　 (1)對一實際工程加熱爐兩端榀框架結(jié)構(gòu)分別建立了帶壁板和純框架的有限元模型進(jìn)行分析，計算得到了框架柱的計算長度系數(shù)和結(jié)構(gòu)的側(cè)傾剛度，并建議石化加熱爐鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮壁板對框架柱穩(wěn)定承載力的有利作用，帶壁板框架柱的計算長度宜采用規(guī)范中無側(cè)移框架柱的計算長度取值方法，且依然較為安全。
　　 (2)對一實際工程石化加熱爐輻射段橫向邊榀三

3、跨建立了有限元模型進(jìn)行分析計算，得出在頂點施加水平集中荷載作用能夠比較理想的模擬整體結(jié)構(gòu)在側(cè)向荷載作用下的變形，合理的加勁肋布置能有效控制壁板的面外變形，保證結(jié)構(gòu)在設(shè)計荷載下的使用要求，且壁板不會先于主體結(jié)構(gòu)失效，并選取石化加熱爐結(jié)構(gòu)中常用的參數(shù)，建立有限元模型進(jìn)行優(yōu)化分析，確定了壁板加勁肋的合理布置，為工程設(shè)計提供參考。
　　 (3)對優(yōu)化后的加熱爐帶加勁壁板鋼結(jié)構(gòu)足尺模型進(jìn)行水平反復(fù)荷載作用下的試驗研究，系統(tǒng)分析結(jié)構(gòu)破壞模式

4、和耗能機理，研究其滯回性能，得到了承載力、剛度、延性和耗能能力等指標(biāo)。結(jié)果表明:該種結(jié)構(gòu)具有良好的延性和耗能性能;鋼框架和壁板協(xié)同工作良好;加勁肋的設(shè)置改善了鋼板的實際受力，提高墻體的承載力及剛度，滯回曲線飽滿呈“梭形”。結(jié)構(gòu)破壞模式為柱的局部屈曲、柱腳開裂、壁板發(fā)生加勁區(qū)格內(nèi)的局部屈曲;底層梁柱連接部位形成塑性鉸。
　　 (4)運用ANSYS有限元軟件分析了石化加熱爐帶加勁壁板鋼結(jié)構(gòu)在循環(huán)荷載下的受力性能，并得到了試件的骨架曲