汽輪機高位布置發(fā)電廠房抗震性能的評估與優(yōu)化.pdf

1、我國傳統(tǒng)火電主廠房的格局較多采用四列式布置，廠房內布置有汽輪機基礎，與主廠房結構相互獨立，兩者的設計一般單獨進行。最近，國內提出了一種將汽輪機基礎和主廠房結構聯(lián)合布置的新方案，該方案通過將汽輪機及其基礎聯(lián)合布置在主廠房上部較高的樓層，以達到節(jié)約管道材料、減少投資和占地面積、提高機組效率的目的。此類高位聯(lián)合布置方案將汽輪機組及其基礎上的大量荷載作用于結構上部，使得主廠房結構的剛度和質量分布發(fā)生較大變化，這也是此方案與火電主廠房常規(guī)布置方案

2、的本質區(qū)別。因此，對此類主廠房結構的抗震性能進行深入分析，考察其結構體系層面上的特點，研究改善其抗震性能的方法和技術，對于此類布置方案的推廣具有重要意義。
　　為此，本文主要開展了以下工作：
　　1）采用 ABAQUS有限元分析軟件，分別建立了將汽輪機及其基礎考慮成集中質量的簡化廠房模型和將汽輪機基礎考慮成實體單元的實際廠房模型，并通過彈塑性時程分析對比了兩種模型的差異；
　　2）基于實際廠房模型，通過彈塑性時程分析考

3、查了彈簧水平/豎向剛度比、阻尼系數(shù)對廠房結構抗震性能的影響及其規(guī)律，并根據(jù)分析結果對主廠房結構的抗震性能進行評估；
　　3）對比了不同地震作用水準下主廠房結構的扭轉效應的差異；
　　4）為使汽機基礎滿足抗震設防及電力設備的工藝要求，提出了針對汽機基礎的優(yōu)化設計方案。
　　通過上述工作，得出以下幾方面研究成果：
　　1）簡化模型便于設計人員利用其熟悉的設計軟件進行建模和分析，可在初步設計和第一階段抗震設計時采用，對

4、于第二階段抗震設計，則建議采用實際模型。另外，根據(jù)實際模型設計的廠房結構，一般可達到性能3的抗震要求。
　　2）汽機基礎彈簧支座的阻尼系數(shù)對主廠房結構的地震反應的影響小于3％，可以忽略。彈簧水平/豎向剛度比對主廠房結構的影響大于彈簧支座阻尼的影響，對比水平/豎向剛度比分別為1/5和1/2兩種情況的地震響應，層間位移的最大差別為21%左右。彈簧水平/豎向剛度比越小，主廠房結構的位移響應也越小，隔震效果越明顯。
　　3）對比單、