懸吊質(zhì)量體系結(jié)構(gòu)地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究.pdf

1、近年來(lái)我國(guó)在換流站建設(shè)方面雖然取得長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是幾乎所有換流站的主控樓閥廳結(jié)構(gòu)都是由外方設(shè)計(jì)，有時(shí)甚至連其加工制造也是在國(guó)外完成的，并且，我國(guó)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中至今沒(méi)有類(lèi)似閥廳這種懸吊質(zhì)量體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的相關(guān)條目。這種狀況與我國(guó)電力建設(shè)的快速發(fā)展及土木工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到的水平是不相符合的。為了改變這種局面，我們必須對(duì)換流站閥廳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面進(jìn)行研究。閥廳結(jié)構(gòu)的突出特點(diǎn)是屋架下弦懸吊有大質(zhì)量的整流閥組，由于存在著這樣的懸吊質(zhì)量，閥廳結(jié)構(gòu)的

2、承載性能不同于一般工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)。懸吊閥組和閥組吊索長(zhǎng)對(duì)該結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)有何影響，亟待進(jìn)行研究。本文通過(guò)地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)和有限元分析研究了該結(jié)構(gòu)在不同烈度水準(zhǔn)下的抗震性能，具有較強(qiáng)的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。本文的研究工作主要有以下幾個(gè)方面：
　　 1、地震模擬振動(dòng)臺(tái)模型設(shè)計(jì)。根據(jù)原型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及試驗(yàn)室現(xiàn)有條件，對(duì)換流站的主控樓閥廳結(jié)構(gòu)采用1/8縮尺比設(shè)計(jì)出了兩種型式的結(jié)構(gòu)相似模型，其中包括鋼筋混凝土剪力墻-鋼框架結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土框

3、架-鋼框架結(jié)構(gòu)。
　　 2、地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)。本文分別將地震波沿模型結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)邊方向和短邊方向作用，以模擬地震波沿整體結(jié)構(gòu)的橫向和縱向作用，來(lái)研究該結(jié)構(gòu)的抗震性能。選定了三種適用于不同場(chǎng)地類(lèi)別的地震波進(jìn)行逐級(jí)加載，測(cè)試了模型結(jié)構(gòu)在三種地震波作用下的加速度反應(yīng)，通過(guò)對(duì)加速度時(shí)程進(jìn)行數(shù)值積分得到模型的位移反應(yīng)，并著重考察地震波作用下懸吊閥組和吊索長(zhǎng)對(duì)該結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)及索內(nèi)力的影響。并且，在每級(jí)地震波加載前后，均對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了白噪聲輸入，

4、通過(guò)模態(tài)分析，研究了模型結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性及受震前后的變化情況。試驗(yàn)結(jié)果表明，該結(jié)構(gòu)存在薄弱部位。
　　 3、非線(xiàn)性有限元?jiǎng)恿r(shí)程分析。模型制作前進(jìn)行了有限元仿真分析，模擬地震波作用下懸吊閥組和吊索長(zhǎng)對(duì)該結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)及索內(nèi)力的影響，以及加速度和動(dòng)應(yīng)變數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的量程范圍。試驗(yàn)后同樣進(jìn)行了仿真分析并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。分析結(jié)果表明，仿真分析與試驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果吻合良好，從而驗(yàn)證了計(jì)算模型的合理性，也驗(yàn)證了試驗(yàn)方案的可行性及試驗(yàn)結(jié)果的