基于APDL的多管式鋼內(nèi)筒煙囪有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、多管式煙囪是目前國際上通用的一種電廠煙囪型式，其有眾多優(yōu)點(diǎn)，但多管式煙囪造價較普通鋼筋混凝土煙囪要高。所以對此類煙囪進(jìn)行分析且優(yōu)化很有必要。 ANSYS是使用十分廣泛的大型通用有限元軟件，特別是其APDL功能更是十分強(qiáng)大，能熟練運(yùn)用可以達(dá)到很好的分析效果。本文運(yùn)用ANSYS的APDL功能成功地對某電廠多管式煙囪進(jìn)行了有限元靜力與動力分析，并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化。 本文首先建立了三維有限元模型，并進(jìn)行了非線性靜力分析。然后進(jìn)行了

2、振型分析，得出了該結(jié)構(gòu)的自振頻率和振型特點(diǎn)；并分別采用振型分解反應(yīng)譜法和時程分析法進(jìn)行了結(jié)構(gòu)在常遇地震作用下的水平地震反應(yīng)分析，得到了該結(jié)構(gòu)的位移、剪力、彎矩等參數(shù)，同時進(jìn)行了比較、分析與討論。最后，在此基礎(chǔ)上，對外筒和內(nèi)筒的截面尺寸作了優(yōu)化研究，同時編制了外筒優(yōu)化的APDL程序。 本文編寫了大量的APDL程序，用以解決．ANSYS對多管式煙囪的建模、分析、優(yōu)化中的關(guān)鍵問題。特別是把應(yīng)力轉(zhuǎn)換為內(nèi)力的程序既實(shí)用又方便，工程設(shè)計單位

3、可根據(jù)內(nèi)力結(jié)果直接用于指導(dǎo)配筋計算。通過對多管式煙囪的靜力分析得到了結(jié)構(gòu)整體應(yīng)力分布規(guī)律和結(jié)構(gòu)的薄弱部位；并且得到了位移值和截面內(nèi)力值；另外可看出附加彎矩的影響十分顯著。通過地震反應(yīng)分析，近似公式法和振型分解反應(yīng)譜法對此類煙囪的分析結(jié)果是偏于不安全的，需用時程分析法進(jìn)行補(bǔ)充計算。以上述計算而來的截面內(nèi)力結(jié)果為基礎(chǔ)，編寫了截面配筋與裂縫寬度計算的后處理程序，并將其融入了外筒優(yōu)化的APDL程序中，此部分程序很好地解決了ANSYS分析與工程設(shè)