向家壩升船機塔柱抗震性能研究.pdf

1、向家壩垂直升船機提升重量為5700t，在國內(nèi)僅次于三峽；提升高度114.2m，居世界之首。升船機的承載主體結(jié)構(gòu)為塔柱結(jié)構(gòu)，是升船機中最重要、最復雜的結(jié)構(gòu)。單個塔柱長54.0m，寬14.35m，壁厚1.00m，高150.0m。 該塔柱結(jié)構(gòu)高度大，地震危害大，建筑物的抗震分析是安全評價的重要內(nèi)容。在國內(nèi)對大型塔柱的研究較少。本文運用簡化模型進行譜分析和時程分析，粗略估算升船機塔柱的動力響應。并建立有限元模型進行靜力、標準譜分析和時程

2、分析，對該塔柱的靜力特性、動力響應和抗震特性進行了研究。 通過分析比較后我們可得到以下的結(jié)論： (1)在水平風荷載或地震荷載作用下，結(jié)構(gòu)在橫河方向的位移要大于順河方向，因為結(jié)構(gòu)的橫河向剛度小于順河向，變形以橫河向為主。 (2)將塔柱簡化為兩種“糖葫蘆”串類型的有限自由度剛架體系計算，標準譜分析最大位移為14.2cm；最大位移差為1.62cm；最大壓應力為15.14Mpa；最大拉應力為2.05Mpa；時程分析最大位

3、移為14.75cm；最大位移差為2.23cm；最大壓應力為13.35Mpa；最大拉應力為2.99Mpa；此方法可粗略估算結(jié)構(gòu)的動力響應，方法簡單、可行。所得結(jié)果可作為有限元計算的參考。 (3)有限元靜力分析結(jié)論：塔柱頂部位移最大，為12.4cm；塔柱間最大位移差為4cm。但塔柱的危險部位在高程292.5m截面剛度突變處以及塔柱根部與底板相接處。 (4)有限元標準譜分析結(jié)論：各種振型周期相差較大，可以不考慮各振型間的扭轉(zhuǎn)耦

4、合?；菊裥蜑闄M河向振型，兩塔柱運動基本同步。靜動疊加最大位移為28.7cm；最大位移差為6cm；最大壓應力為13.2Mpa；最大拉應力2.47Mpa。 (5)對塔柱進行時程分析以補充反應譜計算的不足是十分有必要的，實測地震波的響應比標準譜作用的響應要大。最大位移為51cm；最大位移差為7cm；最大壓應力為18Mpa；最大拉應力為3.24Mpa。 (6)該結(jié)構(gòu)的有限元標準譜分析和時程分析結(jié)果相近。簡化結(jié)構(gòu)分析結(jié)果與有限元