框架式塔设备自振特性分析

以某石油化工工程中的大长径比框架式高塔为对象,对这类框架塔设备的自振特性进行分析。分析表明,框架塔设备结构是一种由塔设备和框架组成的多系统静耦合结构,在模态(振型)上仍保持单塔和框架原有的模态特征,但受相互间的变形协调耦合影响而发生周期改变;耦合作用对弯曲型模态影响较大,对扭转型模态无影响;变形协调约束的数量对框架塔设备的耦合程度有影响,但对基频的影响可忽略。框架塔设备这种形式的工程设计已不能按单塔来计算,而应按多体系组合结构进行分析计算。

框架式塔设备的设计

采用材料力学中的叠加法计算自支承式塔设备顶部在风载荷作用下的挠度 ,并通过对框架式塔设备的受力分析 ,在塔和框架刚度的配合下 ,得出将塔顶挠度限制在许用范围内时的支承处反力的大小 。

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。