限位对框架式高塔抗震性能的影响

基于ABAQUS有限元分析软件,建立了大长径比框架式高塔的非线性有限元模型,研究了地震作用下采用限位设计的框架式高塔结构体系的受力特点,重点分析了框架与塔体之间限位值的变化对结构体系抗震性能的影响。结果表明:在地震作用下,随着限位支架处限位值的增大,塔顶的最大位移和框架塔的最大底部剪力并未单调同步增大,其中塔顶的最大位移表现为先减小后增大、框架塔的最大底部剪力表现为增大-平稳-再增大的现象;此外,由于限位支架限位的存在,在框架与塔体碰撞的瞬间,限位处的塔体出现应力瞬间急剧放大-回落-再放大的不断反复。因此,限位值的大小和变化对框架式高塔的抗震性能具有显著的影响,设计时应充分考虑这一影响并合理确定最优限位值。

危险介质爆炸后果模拟及防护设施影响分析

随着近年来计算机数值模拟的应用,定量风险分析(QRA)得到了飞速发展。采用可燃气体扩散模型、爆炸冲击波模拟软件,对某加油站泄露工况进行了爆炸冲击波模拟计算,得到特定建筑墙面超压,并针对模拟计算结果设置相应的防护措施,为易燃易爆危险化学品装置风险定量分析与安全防护设计提供一种新思路。

耦合约束布置对框架式高塔动力特性的影响

由框架和自支承的独立大长径比高塔通过耦合约束连接而组成的框架式高塔是石化工程中的一种特殊结构形式。在进行风载和地震作用分析时,都将涉及到其固有动力特性。以某石化工程中一实例为对象模型,对多种耦合约束布置形式下的框架塔进行了动力特性分析。结果表明,框架与塔之间的变形耦合约束布置对框架塔的基频模态和自振周期的影响微小,而对高阶模态和周期的影响则十分显著;框架塔具有在高阶振型中整体结构模态与局部(子结构)模态交替出现、局部模态被激活的顺序随约束设置后整体刚度的变化而变化的组合结构特征。分析同时指出,框架塔设备这种形式的工程设计不能按单塔或简单质量折算法来计算,而应该按多体系组合结构进行分析计算。

石油化工框架式高塔结构动力响应分析

以某石油化工工程中的大长径比框架式高塔为对象,采用时程分析法,分析地震作用下设置限位导向支架的框架式高塔的结构响应,并与采用组合结构模型的框架塔进行对比分析。分析表明,设置限位导向支架的框架式高塔,塔体水平位移幅值变化具有时段性增大特征,最大塔顶位移比组合结构模型的框架塔增大约50%;地震作用将导致框架与塔之间产生振荡接触,接触产生的压力以脉冲方式作用到塔体上,并在塔体局部区域产生应力集中和应力幅值极速变化;框架塔的结构模型对塔体底部的应力变化和框架支座反力变化的稳定性影响不大。分析同时认为,设置限位导向支架的框架塔属于多体系结构,采用单一组合结构模型进行工程设计存在一定的安全隐患,建议在目前缺乏设计标准明确规定的条件下,地震作用分析宜采用时程分析法。