多层工业厂房设备耦联振动的动力响应分析

论文应用大型通用有限元软件对加固前后的某多层工业厂房结构进行了动力时程分析,计算结果表明框架经加固后,改善了厂房的整体动力特性,动力响应大大降低,为改进抗振设计提供了途径和依据。

近远场地震下软导线耦联电气设备体系地震响应分析

为深入研究软导线耦联电气设备体系的抗震性能,文中将支柱类电气设备简化成梁,建立了安装在支架上的支柱类电气设备、分裂导线与导线连接的电气设备耦联体系有限元模型,分析了单体设备的地震响应与分裂导线连接的电气设备耦联体系地震响应的特征,并考虑了设备在近远场地震动下响应的区别与联系。之后对分裂导线的影响进行了参数分析。结果表明,相较于设备在单体时的地震响应,在两耦联设备动力特性差异较大的情况下,软导线将放大高频设备的地震响应,减小低频设备的地震响应。近场脉冲地震作用下,软导线对高频设备地震响应的放大作用更明显。在进行变电站抗震设计时,应考虑近场脉冲地震动脉冲段对设备抗震性能的影响。

管母连接±800 kV复合支柱绝缘子的抗震性能分析及试验研究

为研究特高压复合支柱绝缘子的抗震性能及管母连接设备地震响应的简化计算方法,对复合支柱绝缘子单体及耦联体系进行了振动台试验,测量绝缘子关键位置的加速度和根部应变,并得到绝缘子顶部位移。结果显示:试验中的复合支柱绝缘子最大应力小于容许应力,满足抗震性能要求。在相同地震输入下,耦联体系中支架的加速度峰值放大系数、顶部位移和根部应变响应相比于支柱绝缘子单体均有所降低。管母连接对于设备的约束作用可简化为线性弹簧,当设备相同或动力特性相近时,耦联体系中的设备响应可采用单体设备的动力响应进行计算校核,且此时的计算结果偏于安全。

设备-结构耦联效应影响的简化方法研究

工业建筑是城市的重要组成部分,为满足其正常使用以及功能转换等需求,对既有工业建筑进行准确的抗震分析是非常必要的。针对既有工业建筑抗震中的设备-结构耦联效应的影响,一般可根据情况选用3种计算模型进行计算,分别为不考虑设备质量的结构模型、考虑设备质量的结构模型以及考虑设备-结构耦联的整体模型。考虑耦联的模型使用振型分解反应谱法进行计算时,由于设备与结构的阻尼特性不同,整体结构的阻尼矩阵为非经典阻尼矩阵,无法直接进行解耦,因此对应的计算方法所得到的结果很可能出现较大的误差。通过使用有限元软件进行时程分析,得到3种计算模型对应的结构响应,比较不同方法之间的差别。同时将耦联效应简化为多个影响系数,总结出简化的计算式,并使用实际模型进行了对比验证。

地震作用下软母线连接的变电站设备建模与分析

由于软母线的牵拉作用,强地震作用下软母线连接的变电站设备将产生强烈的相互作用。将变电站设备简化为具有一定抗侧移刚度的单自由度体系,软母线简化为变刚度的弹簧,并根据悬索理论求得变刚度弹簧的等效刚度,建立了软母线连接电气设备耦联体系单跨结构的动力学模型,采用Newmark-β法结合牛顿迭代对其进行数值求解。通过对其结构特征以及设备参数的分析发现:软母线中张力刚度随水平跨度呈非线性增长,耦联体系的特征频率受单体设备的自振频率、质量比值及软母线等效刚度的影响。在地震作用下,存在一个关键垂跨比,当软母线的垂跨比小于此关键垂跨比时,母线中产生的水平拉力较大,且设备的地震响应受设备的频率比影响较大。在进行软母线连接的变电站设备的抗震设计时,必须考虑关键垂跨比的影响。