大型火電主廠房鋼框排架結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性能研究.pdf

1、分類號!墮呈量2：2UDC碩士學(xué)位論文密級j珥一大型火電主廠房鋼框排架結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性能研究萬順路論文答辯日期2012125學(xué)位授予日期20121231大型火電主廠房鋼框排架結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性能研究摘要本文運用有限元法針對這種大型火電主廠房鋼框排架結(jié)構(gòu)，通過有限元分析軟件ANSYS和MIDAS／GEN分別建立有限元模型，對其進(jìn)行靜力分析、對比模態(tài)分析，并用ANSYS和MATLAB進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)在脈動風(fēng)荷載作用下的動力響應(yīng)分析，將所得結(jié)果與靜力分析結(jié)果對

2、比分析。為這種結(jié)構(gòu)質(zhì)量、剛度布置不規(guī)則，傳力不明確的大型火電廠鋼結(jié)構(gòu)主廠房(百萬千瓦級機組)設(shè)計提供技術(shù)支持、依據(jù)和參考。通過ANSYS和MIDAS／GEN軟件對火電主廠房鋼框排架結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元對比分析，其結(jié)果可為設(shè)計和施工提供依據(jù)，其方法可為同類型結(jié)構(gòu)的分析設(shè)計提供參考。首先，進(jìn)行鋼框排架結(jié)構(gòu)靜力分析，按照實際工程的結(jié)構(gòu)型式和尺寸，在對結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的簡化之后，建立鋼框排架的三維有限元模型。在恒活荷載、風(fēng)荷載等組合的工況下，得到了結(jié)構(gòu)在

3、靜力作用下的內(nèi)力、變形，計算所得風(fēng)荷載作用下的變形滿足要求，所得結(jié)果可為工程實際提供參考。其次，做了鋼框排架整體結(jié)構(gòu)對比模態(tài)分析，用ANSYS和MIDAS／GEN分別建立考慮煤斗及大跨箱梁自重的鋼框排架的整體有限元模型，進(jìn)行模態(tài)分析得到前20階模態(tài)并在文中列出相應(yīng)的周期、頻率及結(jié)構(gòu)前九階振型。MIDAS／GEN分析所得第三、七、九振型上部出現(xiàn)鞭稍效應(yīng)，而ANSYS分析中第三振型及其他高階振型表現(xiàn)均不明顯，說明ANSYS在分析此類豎向、水

4、平均不規(guī)則鋼框排架結(jié)構(gòu)自振特性方面與MIDAS／GEN存在差異。結(jié)構(gòu)施加的動力風(fēng)荷載引起結(jié)構(gòu)的響應(yīng)頻率0值大于結(jié)構(gòu)基本自振頻率，在第六階以后的部分模態(tài)頻率存在與響應(yīng)頻率0相近的情況，推斷動力風(fēng)荷載存在引起結(jié)構(gòu)共振的風(fēng)險。最后，使用MATLAB軟件，采用AR法編制順風(fēng)向風(fēng)速時程仿真程序，所生成的風(fēng)速時程包含平均風(fēng)和脈動風(fēng)兩部分，再把風(fēng)速時程轉(zhuǎn)換成作用在該大型火電主廠房鋼框排架上的風(fēng)荷載時程。輸入到鋼框排架的ANSYS模型后，進(jìn)行時程分析并