大跨度輸煤棧橋結(jié)構(gòu)抗震性能分析.pdf

1、電廠結(jié)構(gòu)屬于生命線工程,輸煤棧橋是火電廠重要的組成部分,連接著轉(zhuǎn)運(yùn)站和主廠房,起著燃料補(bǔ)給通道的重要作用,應(yīng)具有良好的抗震性能。由于電廠工藝的限制,棧橋結(jié)構(gòu)跨度不斷增加,結(jié)構(gòu)質(zhì)量、剛度沿豎向分布不均勻,結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)較多,抗震防線少、安全儲備低,目前對40m以上跨度棧橋結(jié)構(gòu)的抗震性能研究較少。為此,有必要深入掌握大跨度輸煤棧橋結(jié)構(gòu)抗震性能,為避免結(jié)構(gòu)在地震作用下嚴(yán)重破環(huán),保證地震過后電力設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn),進(jìn)行該類結(jié)構(gòu)的抗震性能研究并指導(dǎo)工程

2、設(shè)計具有重要的實用意義。
　　本文對具有代表性的4×40m、3×50m和3×60m跨度棧橋建立有限元模型,采用振型分解反應(yīng)譜法與動力時程法分析結(jié)構(gòu)在高烈度區(qū)水平地震作用下,豎向地震作用下的位移、基底反力和主要構(gòu)件的內(nèi)力,并對比不同跨度、不同分析方法得到的結(jié)果,總結(jié)反應(yīng)譜法與動力時程法分析大跨棧橋結(jié)構(gòu)時的優(yōu)缺點。由于大跨度長距離棧橋展布尺寸大,忽略地震動行波效應(yīng)對其產(chǎn)生的影響可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)偏于不安全。對10×60m跨度棧橋進(jìn)行了一致激

3、勵和行波激勵結(jié)構(gòu)響應(yīng)的對比分析。
　　(1)對電力設(shè)計單位、使用單位進(jìn)行調(diào)研,廣泛收集整理國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料。了解大跨輸煤棧橋的結(jié)構(gòu)形式及其特點,分析各種輸煤棧橋結(jié)構(gòu)體系的特點和優(yōu)缺點,了解已有棧橋結(jié)構(gòu)設(shè)計程序以及使用過程中存在的問題。
　　(2)介紹輸煤棧橋構(gòu)件設(shè)計方法,并建立4×40m、3×50m和3×60m跨度棧橋結(jié)構(gòu)有限元模型,首先利用子空間迭代法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行動力特性分析,其次采用反應(yīng)譜法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行三個方向地震作用分析

4、。得到結(jié)構(gòu)振型、周期、控制點位移、主要構(gòu)件內(nèi)力值和基底反力等。分析結(jié)果表明采用反應(yīng)譜法計算結(jié)構(gòu)豎向地震作用反應(yīng)偏小,建議對大跨度棧橋采用時程分析法進(jìn)行豎向地震作用補(bǔ)充計算。
　　(3)對4×40m、3×50m和3×60m跨度棧橋進(jìn)行動力彈性時程分析,得到結(jié)構(gòu)位移、主要構(gòu)件受力特點和基底反力等。結(jié)果表明采用時程分析時大跨度棧橋豎向地震作用得到的基底反力和主要構(gòu)件內(nèi)力值與規(guī)范建議值比較接近,結(jié)構(gòu)作用效應(yīng)可采用規(guī)范建議值或時程分析值。<

5、br>　　(4)對3×60m跨度棧橋進(jìn)行8度罕遇地震作用下的動力彈塑性時程分析。得到結(jié)構(gòu)在大震作用下的受力性能和變形能力。非線性有限元分析結(jié)果表明棧橋框架柱、框架梁和桁架上下弦桿均不同程度的進(jìn)入到塑性狀態(tài),結(jié)構(gòu)的薄弱部位為框架柱。
　　(5)建立10×60m跨度棧橋有限元模型,地震動輸入采用行波效應(yīng)輸入與一致激勵輸入兩種情況,同時行波效應(yīng)考慮視波速的變化。對比了兩種情況下結(jié)構(gòu)位移和主要桿件內(nèi)力的變化規(guī)律,并與一致激勵下時程分析結(jié)果