空间钢桁架-伞撑空冷支架结构体系抗震性能研究

为研究空间钢桁架-伞撑空冷支架结构体系的抗震性能,选取轴对称原型结构的1/4,制作1/8缩尺比的试验模型,进行拟动力试验与拟静力试验,分析结构的裂缝开展过程、刚度退化、滞回曲线、骨架曲线以及滞回耗能。采用ABAQUS有限元分析软件对试验模型结构进行非线性地震响应分析,将计算得到的结构位移反应时程曲线及包络曲线与试验结果进行对比,验证了建模方法的合理性。建立原型结构的有限元分析模型,分析结构在不同强度地震作用下的基底剪力时程曲线、位移反应包络曲线以及管柱的损伤演化过程。试验与有限元分析结果表明:空间钢桁架-伞撑空冷支架结构的刚度退化较为缓慢,且在罕遇地震作用下具有较大的剩余刚度;滞回曲线比较饱满,在罕遇地震作用下滞回耗能相对于设防地震作用增幅较大,结构耗能能力较强;骨架曲线比较平缓,无明显拐点,结构在屈服后荷载无明显下降;位移角及结构损伤演化分析表明其变形能力较强,能够满足高烈度地区百万千瓦机组火电厂的抗震设防需求。

空间钢桁架伞撑空冷支架结构多维地震反应分析

针对火力发电厂机组容量的不断增加,钢桁架管柱空冷支架结构在高烈度区已很难满足结构性能要求的实际情况,提出了一种新的结构形式—空间钢桁架伞撑空冷支架结构,以此建立空间有限元模型分析结构的动力特性。在三条地震波输入下,分别计算结构的层位移、层间位移角及层剪力,对比双向水平地震动和多维地震动的计算结果,提出结构扭转作用比及考虑扭转地震动作用的调整系数。考虑到扭转地震动对结构的影响,建议对水平地震动计算得到的地震作用乘以增大系数。

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。