中央电视台(CCTV)新主楼的结构设计及关键技术

中央电视台新台址CCTV主楼为位于高地震区的复杂超限超高层连体建筑,主楼最高点为234m,塔楼双向6°倾斜,且在高位作L型连体结构连接,采用较强抗侧刚度的钢支撑筒体结构体系。针对该重要、复杂、特殊的结构体系,按设计使用年限100年进行结构设计,进行了基于性能的抗震设计、模拟结构刚度形成的施工过程计算、罕遇地震下的弹塑性时程分析、悬臂部分的振动与舒适度研究以及整体结构防连续倒塌分析。对复杂的超厚基础筏板、SRC柱构件以及巨型蝶型节点采用了有限元分析。基于大量理论分析与试验研究相结合的研究成果,结构设计采用了变刚度桩基设计超厚基础筏板、高含钢率SRC柱、高强钢材、巨型蝶形节点、高强锚栓柱脚以及钢板加强楼面设计等新技术。

湿法液柱喷射烟气脱硫反应的实验研究

湿法液柱烟气脱硫技术是基于简易湿法石灰-石膏烟气法开发的新型湿法脱硫技术,本套设备在2000-2001年问进行了工业级示范实验运行,得到了湿法液柱脱硫反应的一些基本数据与规律。本文主要探讨了湿法液柱脱硫系统中液气比、吸收塔浆液pH值、烟气温度和烟气中SO2含量等工艺参数对系统脱硫效率的影响规律,并进行了初步的机理分析,为进一步的改进湿法液柱烟气脱硫系统的工艺奠定了基础。

矿井井塔剪力滞后效应影响因素分析

为了探讨不同因素对矿井井塔剪力滞后效应的实际作用与影响,利用大型有限元分析软件,结合井塔的实际框筒结构进行建模分析。结果显示:角柱截面的变化对剪力滞后效应的影响很小,当角柱截面面积与其他柱的截面面积比在1.185～1.850范围内变化时对剪力滞后系数的影响可以忽略不计;梁柱刚度比的减小使得剪力滞后效应变得严重;结构长宽比L/B越大,剪力滞后效应越显著,在设计框筒结构的长宽比时,应尽量选择将结构布置成为长宽比L/B等于1.0或接近于1.0的设计方案,以减小剪力滞后现象对结构产生的影响,增强结构的整体性;随着结构开洞率的减小,剪力滞后效应的影响减少,且结构底部剪力滞后效应效果较为明显,随着结构高度的增加而呈逐渐下降的趋势,在结构设计时应尽量避免结构开洞过多。

矿井井塔的梁柱刚度比对剪力滞后效应的影响

利用大型有限元分析软件ANSYS,结合井塔的实际框筒结构工程进行建模分析,通过矿井井塔在水平荷载作用下的具体性能表现,得出梁柱刚度比对剪力滞后效应有较大的影响。再对梁柱刚度比对剪力滞后效应的现象进行分析,将计算结果与仿真分析的结果进行比较,提出改进方法。

南京奥体体育科技中心观光塔主体结构设计

南京奥体体育科技中心观光塔打破了传统的塔架形式,由主塔塔身、弧形桁架和观光平台三部分组成,塔身高宽比大、平面和竖向均不规则。塔身采用框架-支撑结构体系,达到了塔身通透的建筑效果。结构的静、动力和地震作用分析表明,结构变形和承载力均满足要求。通过在塔身设置粘滞阻尼器及减振设计,满足了观光平台舒适度的要求。

双接触式液柱塔压力特性研究

通过对双接触式液柱塔塔内床层压降进行试验研究,回归了液柱塔干阻压力损失计算公式。分析了不同管道布置情况下液柱塔床层压降特性,发现床层压降随着液气比的增大而增大,烟气流量增大对塔体雾化床层高度具有一定推动作用。相同液气比和相同液柱塔高下,床层压降随着喷嘴数量的增加而增大。

20000m^(3)/h空分设备粗氩塔操作方法分析与改进

根据马钢20000 m^(3)/h液氧内压缩流程空分设备工艺流程特点,通过对20000 m^(3)/h空分设备粗氩塔投运操作方法进行有效分析与改进,保证空分设备启动稳定。文章详细叙述在20000 m^(3)/h空分设备粗氩塔投运时,粗氩塔投运方式与循环粗氩泵、气态粗氩、氩馏分流量操作方法存在问题、原因分析,介绍针对性的改进操作方法。

综述提高焦化装置加工量措施

分析影响焦化装置加工量的主要工艺参数(生焦周期和循环比),以及与加工量相关的主要设备(加热炉、焦炭塔、分馏塔、大油气线等)对加工量的实际影响。生焦周期是指焦化装置焦炭塔的一个生产周期,其时间长短对产品质量基本没有影响,但是可以通过缩短生焦周期来提高焦炭塔的利用率,从而提高装置加工量。循环比是循环油与新鲜原料的比值,主要用来控制重蜡油的干点,其对装置加工量和产品质量都有很大影响,而且其可调节范围取决于装置所使用的工艺路线。加热炉的热效率直接决定装置的加工量,因此要提高装置加工量,必须对加热炉进行适当扩容。焦炭塔、分馏塔分别产生焦炭和液体产品,提高加工量后,产量会相应增加,需考虑其产能。另外,还要考虑大油气线结焦、分馏塔底结焦、加热炉管结焦、分馏塔顶结盐等问题。指出通过缩短生焦周期和降低循环比,可提高装置加工量15%左右,同时需对相关设备进行技改消缺和优化。

大原料小回流在苯精制生产中的实践与效果

介绍了焦化行业在酸洗苯精制生产工艺过程中不断优化、调整纯苯塔的操作回流比,使轻苯加工量实现了新突破的实践。采用该工艺最终达到了节能、安全、高效生产的目的。

超高强结构钢在中信大厦超高层建筑中的应用研究

超高强度钢筋(HRB500,HRB600)以及超高强度钢材(Q420,Q460,Q690)在实际工程中大规模应用的案例较少。以中信大厦超高层建筑为算例,分析了采用超高强度钢筋和超高强度钢材等强度替换钢管混凝土巨柱-斜撑-钢板混凝土剪力墙筒中筒结构体系中的钢材时对结构整体性能的影响。对比了筏板、桩基础、钢管混凝土巨柱、斜撑、钢板混凝土剪力墙中钢材的用量变化。经分析,采用超高强度钢筋和超高强度钢材,可使结构在满足规范抗震性能要求前提下,大幅减少用钢量。因规范中钢构件宽厚比限值对超高强钢构件厚度影响较大,对比了中国、美国、欧洲规范中相应规定,结果表明,整体来说各国规范中的宽厚比限值处于相同量级。美国规范根据延性等级要求调整了宽厚比要求的方法,为超高强钢替换材料时采用更为宽松的宽厚比限值提供了参考和依据。

钢筋混凝土井塔剪力滞后效应研究

为了研究钢筋混凝土井塔的剪力滞后效应,将框筒结构等效为实体筒,利用能量变分原理推导出结构在侧向力作用下的剪力滞后效应微分方程,并结合边界条件对其进行求解。随后采用Midas Gen有限元软件建立钢筋混凝土井塔模型,分析了梁柱刚度比、角柱刚度、井塔高度以及高宽比等主要因素对井塔剪力滞后效应的影响。结果表明:井塔剪力滞后效应影响最大的部位在底层;在保持井塔结构整体刚度的条件下,适当增加梁的剪切刚度、减小角柱刚度以及控制井塔的高宽比,对改善井塔的剪力滞后效应是有利的。

大跨越输电塔四钢管组合柱稳定承载力研究

四钢管组合柱是一种新型的大跨越输电塔主材形式。结合输电塔四管组合柱初始缺陷特点,在考虑初弯曲的单肢验算法基础上推导了考虑初弯曲和初偏心的四管组合柱单肢验算法计算公式。应用有限元分析研究适用于输电塔组合柱的换算长细比公式以及弹塑性稳定承载力计算方法,并结合苏通大跨越钢管塔案例对计算公式进行进一步验证,为该类构件设计提供了参考。结果表明,采用考虑缀板剪切变形影响的换算长细比公式能得到更准确的弹性稳定承载力,而在计算名义长细比小于10的组合柱弹塑性稳定承载力时应考虑缀板剪切影响。

浅析乙烯装置丙烯精馏塔操作的影响因素

针对某乙烯装置的丙烯精馏塔系统搭建了PROⅡ模拟计算模型,分别研究了进料位置、进料组成、不同塔压、回流比等参数对该塔系的影响。对塔系统在进料组成变化且负荷提高的工况进行了计算评价及适应性分析。以流程模拟结果为指导,通过合理优化操作参数,在保证塔顶丙烯产品质量和塔釜丙烯损失的前提下,对稳定操作与减低能耗给出了建议。

CCTV新台址主楼结构设计与思考

CCTV主楼为倾斜双塔连体结构,位于8度抗震设防区,设计使用年限为100年,属特别复杂超限超高层连体建筑。主体结构采用刚度较大的支撑外筒结构体系。新颖的结构体型给结构设计及施工带来了很多新课题和难点。通过采用性能化的抗震设计方法以及理论分析与试验研究相结合,对结构关键技术如施工模拟、高含钢率SRC柱、罕遇地震下的弹塑性时程分析、新型节点构造的应用以及防连续倒塌等加以综合研究与分析,很好地解决了工程中遇到的技术难题。施工过程中的应力和变形监测结果也初步验证了结构设计方法的正确性和可靠性。CCTV主楼结构经历了艰辛的设计历程,其设计成果是对现有设计理念、设计方法的丰富和推进,同时也在设计理论、抗震性能化目标、现行规范运用、复杂形体建筑设计等方面引发了新的课题和思考。

分壁精馏塔分离苯/甲苯/二甲苯的模拟工艺研究

分壁精馏塔(简称分壁塔)在节能和节约投资方面都有很大的优势和潜力,因此近几年来人们对它的深入研究也越来越多。以等比例的苯、甲苯和二甲苯为原料,通过模拟工艺流程,研究分析了分壁塔的进料位置、隔板位置、回流比、侧线采出位置以及液汽相分流比与能耗、组分纯度的关系。研究结论显示,分壁塔的最适宜液相分流比和汽相分流比分别为0.65和0.45,与常规精馏塔相比,分壁塔分离所得的苯、甲苯和二甲苯的纯度高,冷凝负荷和热负荷分别比常规精馏塔降低31.066 9%和34.167 5%。

格构式钢管混凝土风电塔架KT型节点受力性能试验研究

为了研究格构式钢管混凝土风电塔架结构中节点的破坏机理和力学性能,进行了6个KT型钢管混凝土节点的静力试验研究,并采用ABAQUS有限元软件对其进行了分析。通过变化腹杆的搭接率和塔柱径厚比两个参数,分析了节点的承载性能。结果表明:腹杆搭接间隙节点的破坏模式为塔柱壁的材料强度破坏,搭接率为0的节点和搭接节点均为受压腹杆失稳屈曲破坏。间隙节点的高应力区出现在拉腹杆与直腹杆的间隙以及受拉腹杆与塔柱相贯线的冠点与鞍点之间,等效应力峰值点达661 MPa,而搭接率为0的节点以及搭接节点的高应力区出现在受拉腹杆与塔柱相贯线的踵点与鞍点之间。搭接率在一定范围内时,节点的承载力随搭接率的增加而逐渐增加,但高应力区也随之逐渐集中,材料利用率逐渐降低,受力趋于不合理。塔柱径厚比对间隙节点的节点区等效应力分布的影响最大,其次是搭接节点和搭接率为0的节点,搭接率为0的节点对塔柱径厚比不敏感;塔柱径厚比相同时,腹杆和焊缝的材料强度成为控制节点承载力的主要因素,塔柱径厚比对间隙节点承载力的影响最大,其次是搭接节点和搭接率为0的节点。

球-板型节点钢管混凝土风电塔架受力性能研究

为提高钢管混凝土风电塔架的抗震性能,引入塔柱和腹杆的刚度比值,对两组不同尺寸腹杆的格构式钢管混凝土球-板型节点平面风电塔架进行拟静力加载试验,对其节点的破坏模式、腹杆内力、塔架节点球台区以及梯形节点板的等效应力分布进行分析。试验结果表明,球柱连接件为弯剪断裂破坏,顶层斜腹杆屈曲失稳,顶部横腹杆发生撕裂破坏。采用ABAQUS建立有限元模型,对塔架结构进行扩展参数分析。结果表明:当球柱连接件规格相同时,球柱连接件与梯形节点板的连接由螺栓连接改为焊接连接时,塔架结构的承载力提高,位移延性系数有小幅度降低,降低幅度为1.9%~7.5%;腹杆与塔柱刚度比增大的同时,结构的承载力和位移延性系数起初有逐渐提高,而后提高不明显。建议在球柱与梯形节点板采用焊接连接时,腹杆与塔柱刚度比选取0.06~0.07为宜。

隔板塔内部压力平衡及扰动维稳的探究

隔板塔作为一种热耦合塔型,和常规多塔序列相比,具有显著的节能优势,并且能够降低设备投资和占地面积。但是如何协调隔板两侧的压力平衡,来维持隔板下侧分气比恒定是其设计的关键性难题,因为隔板塔运行期间分气比大多不可调整。本文基于已有文献,首先开发了一种进行隔板两侧压力平衡计算的方法,并且通过C++编程对填料塔及其塔内件进行了程序化,通过编程运行可以判别内件的可行性及优良性,同时获得了一系列塔的设计参数,对于隔板塔的概念设计和成本估算具有重要的指导意义。其次,通过上述程序的开发和验证,本文提出一种新型塔内件,以用于平衡隔板两侧的压降进而达到控制和动态调整分气比的目的。