框架式電站鍋爐鋼架有限元分析及動力特性研究.pdf

1、隨著世界工業(yè)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)日新月異的嬗變，大量新型的建筑型式不斷涌現(xiàn)，擁有質(zhì)輕高強(qiáng)、延性優(yōu)良、制作加工簡便和施工迅速、整體跨度和凈空間大、工業(yè)化程度高、密封性強(qiáng)、耐腐蝕、綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)突出等優(yōu)點(diǎn)的鋼架結(jié)構(gòu)受到建筑企業(yè)與設(shè)計(jì)人員的高度重視，大型特種鋼架結(jié)構(gòu)無可爭議地成為工業(yè)企業(yè)及相關(guān)科研機(jī)構(gòu)的探究重點(diǎn)之一。
　　當(dāng)前，我國對電力能源的消耗量有增無已，電力行業(yè)超臨界甚至超超臨界電站機(jī)型蓬勃發(fā)展，國際上技術(shù)相對成熟的百萬千瓦級電站機(jī)

2、組被批量引進(jìn)運(yùn)行生產(chǎn)，與其相配套的電站特種鍋爐隨之相繼被投入使用。上述特種電站鍋爐需要巨型鋼架結(jié)構(gòu)來懸吊和支撐，通常電站鍋爐鋼架構(gòu)件數(shù)量多且截面尺寸大，載荷條件亦是錯綜不一，使得鋼架結(jié)構(gòu)動力分析極其復(fù)雜，國內(nèi)對于這種大型的特種鋼架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與靜力分析的研究雖已取得了一定的成果，但其非線性動力（地震等）響應(yīng)特性研究工作及成就相對較少。計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的大力提升和模擬仿真技術(shù)的逐步應(yīng)用，推動鋼架結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)特性更深層的研究。
　　論文

3、以大型框架式電站鍋爐鋼架結(jié)構(gòu)為研究對象，應(yīng)用通用軟件ANSYS及程序編輯軟件MATLAB，構(gòu)建APDL參數(shù)化簡化模型和編制模擬程序，研究框架式電站鍋爐鋼架在地震載荷、風(fēng)載荷作用下的響應(yīng)特性。論文具體工作如下:
　　(1)根據(jù)框架式電站鍋爐鋼架的實(shí)際安裝運(yùn)行的型式和構(gòu)件尺寸建立其APDL參數(shù)化簡化模型，依據(jù)規(guī)范GB50009-2012對鍋爐鋼架的組合工況載荷進(jìn)行計(jì)算并運(yùn)用等效理論施加，在軟件ANSYS中進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體空間靜力分析，得到

4、結(jié)構(gòu)空間靜力分布情況。為了更好地研究鋼架結(jié)構(gòu)在地震載荷、風(fēng)載荷作用下的動力響應(yīng)效應(yīng)，選擇求解精度相對較高的子空間法(subspace)進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)模態(tài)分析。
　　(2)分別以地震影響系數(shù)曲線數(shù)據(jù)和三組調(diào)整地震加速度曲線為輸入激勵，采用反應(yīng)譜法和時程法，進(jìn)行框架式電站鍋爐鋼架抗震動力響應(yīng)特性分析，并比較上述響應(yīng)結(jié)果。采用時程分析法將地震作為一個時間過程，加載APDL參數(shù)化模型，運(yùn)算求得結(jié)構(gòu)非彈性階段反應(yīng)的各種響應(yīng)和應(yīng)力、變形的時程變