大型特種鋼結構在地震和風荷載作用下的動力響應分析.pdf

1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國火電行業(yè)大力發(fā)展超超臨界機型，百萬千瓦級發(fā)電機組相繼被引進運行，與其配套的大型鍋爐在全國各大型火電廠被采用。作為電廠鍋爐的重要支承部件，鍋爐鋼結構對鍋爐設備正常、安全運行起著至關重要的作用。目前我國鍋爐行業(yè)中，大多是直接引進國外大型機組，對于這種大型的特種鋼結構還沒有足夠有效的分析與設計方法，對鍋爐鋼結構相關方面研究成果甚少。研究鍋爐構架在地震作用下的抗震性能、空間整體性能，在風荷載作用下的抗風性能，是亟待解決的關鍵

2、技術問題。本文針對塔式鍋爐鋼架這種特種鋼結構，運用有限元法，通過大型通用有限元分析軟件ANSYS建立了鋼架整體有限元模型，對其進行了空間結構靜力分析，整體結構自振特性分析，整體結構在地震和風荷載作用下的動力響應分析。為百萬千瓦級機組鍋爐鋼結構設計提供技術支持，同時研究成果也可為類似大型特種鋼結構設計提供依據(jù)和參考。(1)鋼架結構靜力分析按照實際工程的結構型式和尺寸建立塔式鍋爐鋼架三維有限元模型，在考慮恒荷載、活荷載、風荷載等組合的工況下

3、，對結構進行空間靜力計算，計算結果可為工程實際提供參考。(2)鋼架整體結構模態(tài)分析模態(tài)分析是結構動力分析的基礎。介紹了ANSYS中進行模態(tài)分析的基本原理，建立考慮鍋爐及大板梁自重的鋼架整體有限元模型，進行結構模態(tài)分析，得到結構前30階模態(tài)，文中列出了結構前八階振型。對鋼架結構自振特性進行了分析，分析表明結構側向兩方向自振周期較接近，結構較為規(guī)則，還表明結構抗扭剛度偏小，在結構設計過程中要注意提高結構的抗側力剛度及抗扭轉(zhuǎn)剛度。(3)鋼架整

4、體結構在地震作用下的動力響應分析采用振型分解反應譜法和時程分析法對鍋爐鋼架進行了地震作用下的動力響應分析，并對兩種方法算得的結果進行了比較。分析結果表明，反應譜法得到的結果比時程分析法得到的結果要??；該鋼架在地震作用下表現(xiàn)出較好的抗震性能。計算結果可為工程實際提供參考。(4)脈動風荷載模擬介紹了脈動風速時程模擬理論以及兩種風速時程模擬方法：諧波疊加法和線性濾波器法，及其在計算機仿真中的實現(xiàn)過程。(5)鋼架整體結構在風荷載作用下的動力響應