MIDAS/Gen在电力空冷岛支撑结构设计中的应用

介绍MIDAS/Gen在结构有限元分析软件领域的地位及其应用范围,同时结合某新建电厂空冷岛工程,以MIDAS/Gen软件对其支撑结构进行了建模计算。结果表明,在电力空冷岛支撑结构设计方面,MIDAS/Gen是一款理想的结构分析软件。

新型空冷支架结构体系抗震性能的理论分析

随着火电厂大容量机组的出现,传统钢桁架+钢筋混凝土管柱形式的空冷支架结构已不能满足结构性能要求,实际工程中出现了钢斜撑+钢桁架+钢筋混凝土管柱的新型空冷支架结构体系。以三边悬挑新型空冷支架结构体系为例,建立SAP2000有限元模型分析其动力特性,并与传统结构体系进行了对比;通过反应谱及弹性时程分析,对比了地震作用计算结果的差异;建立ABAQUS弹塑性有限元模型,分析了不同强度地震动输入下结构的整体变形性能及管柱变形性能。本文可为新型空冷支架结构体系在工程中的应用提供理论参考。

1 000MW超超临界机组空冷支架结构设计选型研究

目前,300,600MW直接空冷机组基本采用空间钢桁架-钢筋混凝土管柱结构形式,结构的抗侧移刚度低、抗震防线单一。而1 000MW空冷机组平台高度更高,设备荷载更重及结构破坏造成的危害更大,传统结构形式已不适合高烈度区1 000MW机组。为了解决传统结构抗震设计弊端,提出高烈度地区1 000MW机组采用空间钢桁架+斜撑-钢筋混凝土管柱结构形式,并通过模型试验对其抗震性能进行验证。研究结果表明,空间钢桁架-斜撑-钢筋混凝土管柱结构受力合理、抗震性能良好,能更好地运用于大容量机组中,为高烈度区1 000MW机组结构选型提供参考。

大容量机组空冷系统抗震性能化设计研究

大容量机组空冷系统属电站生命线工程的重要组成部分,结构与设备的安全性直接影响电厂的正常生产。为了有效控制不同水准强度地震作用下结构及关键设备的破坏程度,在综合考虑结构及内部关键设备破坏造成的社会影响和经济损失等因素后,提出大容量机组空冷系统抗震性能化设计方法,明确相应的抗震性能目标和性能水准。空冷系统抗震性能化设计中通过合理的抗震构造措施,确保不同性能目标下结构的承载能力及延性需求,解决以生命安全为抗震设防唯一目标的单一抗震设防标准不够全面的设计弊端,从而减小震后经济损失。

铅芯橡胶隔震支座在空冷支架结构中的应用可行性研究

空冷凝汽器支架结构是一种新型的火电厂结构体系,该体系由钢筋混凝土管柱和上部钢桁架组成,质量和刚度沿竖向分布严重不均,抗震措施单一。该类结构体系与电厂能否正常运作关系紧密,若震后结构发生破坏会引起极大危害。为提高该类结构的抗震能力,本文在钢桁架和管柱连接处加设铅芯橡胶隔震支座。采用SAP2000分析软件,验证了隔震支座的可行性,并进行8度罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,获得了强震作用下钢桁架与管柱的加速度、隔震支座的变形及受力、管柱的塑性发展状况。研究结果表明:隔震支座在地震发生时能够充分发挥作用,减震效果良好;在保证柱子本身安全的前提下,采取隔震支座后的柱顶水平剪力较普通结构明显变小;上部钢桁架整体加速度值减小,这对上部布置大量设备的空冷支架结构体系是有利的,能够满足高烈度区大容量机组的抗震要求。

新型鱼腹式空冷支架结构平扭耦联地震反应研究

空冷技术是我国正在逐步推进的新技术,空冷支架结构作为大量冷却设备的下部承重结构,其安全性直接影响电厂能否正常运行。传统的支架结构为钢桁架-钢筋混凝土管柱的混合布置,结构的质量和刚度沿竖向分布严重不均匀。因此,在装机容量逐步增大的实际情况下,针对一种新型鱼腹式空冷支架结构进行地震作用影响分析,获得其基本动力特性,并研究在多维地震作用下角柱、边柱的柱底剪力和侧移变化情况;对腹杆的受力进行分析,给出在考虑扭转效应时的设计建议。结果表明,地震作用下结构的扭转效应应该引起足够重视,不计算扭转效应时,应对双向地震作用响应乘以放大系数。

电站空冷凝汽器设计计算

以某火力发电厂新建300MW发电项目直接空冷凝汽装置为工程实例,采用A字形结构框架空冷器,将扁钢管钎焊蛇形铝翅片管作为空冷凝汽器的核心传热元件,应用数学解析方法进行了工艺设计计算,可为直接空冷凝汽器的设计计算提供参考。

空冷支架混凝土管柱抗扭性能影响因素

为了研究空冷支架混凝土管柱在压弯剪扭作用下抗扭性能的影响因素及其规律,对现有空冷支架混凝土管柱抗扭性能进行了研究.建立了有限元模型,应用已有试验结果进行了验证,分析研究了壁径比、箍筋配筋率、混凝土强度、纵筋配筋率和长细比对混凝土管柱构件在复合受力情况下抗扭性能的影响,并运用响应曲面法研究了以上 5 种影响因素的显著性及交互作用.结果表明:混凝土管柱的抗扭承载力会随着壁径比、混凝土强度以及纵筋配筋率的增大而增大,其抗扭延性会随着壁径比和纵筋配筋率的提高而增加;5 种因素的单因素反应均显著,其中长细比的影响最显著;壁径比和混凝土强度等级、壁径比和长细比,以及混凝土强度等级和长细比的交互作用最明显.最后,针对混凝土管柱设计所要考虑的关键因素提出了建议.

某火电厂直接空冷结构风压分布研究分析

利用FLUENT6.1流体软件对某电厂空冷结构所处风场进行数值模拟,获取了结构的风压分布规律,通过对其风压试验数据处理,从而验证了CFD数值模拟技术的可行性,所得结论对该类结构抗风设计具有重要的指导意义。

某支架结构温度作用研究

根据空冷凝汽器支架结构温度荷载的特点,设计了三种温度计算工况,采用SAP2000程序计算了空冷支架结构温度效应,给出了结构构件内力变化范围及规律。为了协调温度与地震作用的矛盾,提出了三种设计对策,从而减少结构及其上部设备的破坏。

200MW中间再热空冷抽汽式汽轮机的特点

主要介绍了上海汽轮机厂开发的200 MW中间再热直接空冷抽汽凝汽式汽轮机,通过对其通流部分设计特点及汽缸、主蒸汽管道等结构特点和系统组成等方面的介绍可知,该汽轮机结构合理,技术先进,性能优越,安全可靠。

空冷支架结构基于内容物的性能设计方法研究

空冷支架结构体系是电厂结构的重要组成部分,结构及设备的安全性直接关系到发供电的正常运行。本文针对空冷支架结构及内部设备的特点,进行了基于结构内容物的性能设计方法研究,提出了结构的抗震性能目标、性能水准及实施性能设计的方法。其性能水准确定兼顾了结构及内容物的抗震性能水准,并划分为五个水平,采用结构层间位移角限值予以量化。给出的相关设计指标,可以有效地保证不同强度地震作用下结构及设备的安全。并通过算例说明基于结构内容物性能的抗震设计方法的实施步骤。

高烈度区1000MW机组带支撑空冷支架结构体系研究

传统空冷支架结构体系一般选用钢筋混凝土支架+钢桁架平台混合结构体系,并在已运行的很多600MW机组电厂中应用.在1000MW空冷机组中,由于钢桁架平台高度增加、面积增大、荷载增加,使得原有的常规结构体系在高烈度地震区难以满足结构性能的要求.针对此种情况,提出了新型结构体系"钢筋混凝土管柱+钢斜撑+钢桁架"形式,并分别对传统的钢筋混凝土支架+钢桁架平台结构体系和新型结构体系进行计算分析,研究新型结构体系的抗震性能,以满足1000MW空冷机组的安全性和设计要求.

1000MW空冷竖向混合结构平扭耦联地震反应分析

直接空冷支架结构是火电厂的重要组成部分,结构的安全性直接关系到电厂的正常运行。传统300,600MW机组空冷支架结构采用典型的钢桁架-钢筋混凝土管柱竖向混合布置形式,结构刚度、质量沿竖向分布极不均匀。1000 MW空冷机组与300,600 MW空冷机组相比,从工艺布置到设备支撑结构都发生了质的变化,震后结构破坏造成危害更大。针对1000 MW机组空冷支架结构扭转效应明显的特点,考虑地震动扭转分量的平扭耦联地震动反应分析,研究多维地震作用下结构的动力响应。研究结果表明,平扭耦联地震作用对该类竖向混合结构的不利影响应予重视。

空冷支架结构挡风墙风压分布试验研究

空冷凝汽器支架结构是一种新型的工业建筑,该类结构抗风设计时有许多参数不很清楚,而我国现行荷载规范给定的风参数不能直接采用。结合空冷支架结构的特点,制作了1∶150的刚性模型,进行了风洞试验研究。详细介绍了空冷支架结构上部挡风墙表面平均风压的风洞试验结果及风洞试验数据处理方法,探讨了挡风墙风压分布规律的几个重要影响因素,所得结论对该类结构抗风设计有重要的指导意义。

空冷支架结构管柱体型系数与群柱效应研究

空冷支架结构下部为大直径群柱,上部为钢桁架平台,结构抗风设计时许多参数还不清楚。为掌握该类结构风压分布规律,对1∶150的刚性模型,进行风洞试验研究。同时利用FLUENT6.1流体软件对结构管柱所处风场进行数值模拟,获取不同工况下管柱的整体体形系数。详细介绍风洞试验结果与管柱表面风压试验数据处理方法,将试验结果与数值模拟结果进行对比,验证了CFD数值模拟技术的可行性。

大容量机组空冷支架结构抗震设计方法研究

大容量机组空冷支架结构属质量和刚度沿竖向分布不均匀的竖向混合结构,结构的扭转效应明显,地震作用复杂。大直径钢筋混凝土薄壁管柱为结构的主要抗侧力构件和耗能构件,结构抗震防线过于单一。强烈地震作用下,混凝土管柱底部及柱顶钢桁架连接部位为抗震设计的关键部位。目前,对大容量机组空冷支架结构抗震设计缺乏系统研究,国家相关规范对这方面内容很少涉及。为了确保空冷支架结构的安全,在模型抗震性能试验和大直径薄壁管柱承载力试验的基础上,提出了大容量机组空冷支架结构抗震设计方法和抗震构造措施。

隔震支座对空冷支架结构地震响应影响的研究

空冷凝汽器支架结构是一类特殊的工业建筑。主要针对该类建筑的结构形式,采用隔震技术,即在每个管柱的下方设置铅芯橡胶隔震支座,采用SAP 2000分析软件对原结构和隔震结构的地震响应进行比较分析。结果表明,隔震支座改善了结构的抗震性能,隔震技术对于这种结构体系具有很好的实际应用前景。

伞撑空冷支架结构与普通空冷支架结构抗扭性能对比分析

传统空冷支架结构一般采用钢桁架-钢筋混凝土管柱的竖向混合布置方式,质量和刚度沿竖向分布极不均匀,造成结构扭转效应明显。针对一种新型伞撑空冷支架结构体系,进行基本动力特性和平扭耦联地震动反应计算,研究结构的周期、振型及在多维地震作用下的动力响应,通过与传统结构进行对比,分析了引起变化的原因,提出了对结构的设计建议。研究结果表明,该新型体系能有效减轻结构的扭转效应,减小结构的侧向位移,增强结构的整体抗震能力。

混凝土管柱排架与小直径管柱防屈曲支撑减震排架抗震性能试验研究

为解决传统空冷凝汽器支架结构抗侧能力弱,抗震能力不足的问题,设计制作了两榀空冷支架结构排架试件,其中一榀为常规直径混凝土双管柱结构试件,另一榀为直径较小的双管柱且增设多段连接防屈曲支撑的结构试件。分别对两榀排架结构试件进行了往复加载试验,对比分析了两榀排架的抗震性能,包括混凝土管柱的开裂与裂缝发展、荷载-排架顶点侧移滞回曲线、刚度退化、骨架曲线等,研究设置于双管柱之间的单斜式防屈曲支撑的轴力-轴向变形滞回曲线的特点及其提高结构抗震性能的工作机制。研究结果表明,多段连接防屈曲支撑可在层间位移角约1/750时进入屈服耗能状态,在层间位移角约1/30之前不失效,可显著增加结构阻尼且耗能稳定,提高了结构抗震性能。