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(hào)!墮呈量2：2UDC碩士學(xué)位論文密級(jí)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(wàn)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(yùn)用有限元法針對(duì)這種大型火電主廠房鋼框排架結(jié)構(gòu)，通過(guò)有限元分析軟件ANSYS和MIDAS／GEN分別建立有限元模型，對(duì)其進(jìn)行靜力分析、對(duì)比模態(tài)分析，并用ANSYS和MATLAB進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)在脈動(dòng)風(fēng)荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)分析，將所得結(jié)果與靜力分析結(jié)果對(duì)

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(wàn)千瓦級(jí)機(jī)組)設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持、依據(jù)和參考。通過(guò)ANSYS和MIDAS／GEN軟件對(duì)火電主廠房鋼框排架結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元對(duì)比分析，其結(jié)果可為設(shè)計(jì)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(jì)提供參考。首先，進(jìn)行鋼框排架結(jié)構(gòu)靜力分析，按照實(shí)際工程的結(jié)構(gòu)型式和尺寸，在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的簡(jiǎn)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(jì)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(shí)際提供參考。其次，做了鋼框排架整體結(jié)構(gòu)對(duì)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(shuō)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(dòng)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(dòng)力風(fēng)荷載存在引起結(jié)構(gòu)共振的風(fēng)險(xiǎn)。最后，使用MATLAB軟件，采用AR法編制順風(fēng)向風(fēng)速時(shí)程仿真程序，所生成的風(fēng)速時(shí)程包含平均風(fēng)和脈動(dòng)風(fēng)兩部分，再把風(fēng)速時(shí)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(shí)程。輸入到鋼框排架的ANSYS模型后，進(jìn)行時(shí)程分析并