钢桁架主设备支承结构煤气化高层工业厂房抗震性能研究

【摘要】： 随着经济和社会的快速发展,能源问题在我国日益突出。中国是煤炭资源丰富而石油资源匮乏的国家,自1993年我国首次成为石油进口国以来,每年的进口量都有所增长。由于国际油价不断增长,以及出于对国家发展战略、节能降耗和保护环境等因素的考虑,我国在2000年正式实施了“煤代油”计划,煤气化工业厂房也由此产生。在该项工程中,工业设备大型化,重型化,厂房也属高层建筑。为了降低这类厂房的地震风险,有必要对煤气化高层工业厂房抗震性能进行深入研究。 本文提出采用钢桁架作为主设备支承结构代替混凝土厚板,在确定钢桁架截面参数,并进行承载力验算之后,运用有限元分析软件ANSYS,对这两种不同主设备支承结构的煤气化高层工业厂房,进行三种场地条件以及三种地震峰值加速度条件下的地震时程分析,对比分析计算结果,了解钢桁架代替混凝土厚板对厂房结构抗震性能的影响,探讨钢桁架代替混凝土厚板的可行性。 本文研究工作的主要结果有:(1)主设备采用不同支承结构时,厂房纵向都是地震的最不利方向。(2)在不同地震波作用下,采用钢桁架支承主设备时,厂房结构地震效应减小;主设备地震效应减小。(3)在不同峰值加速度地震波作用下,采用钢桁架支承主设备时,厂房结构地震效应减小;主设备地震效应减小。 本文的研究工作得到以下主要结论:(1)煤气化高层工业厂房的主设备支承形式可以由钢桁架代替混凝土厚板,替代后,结构和设备的抗震性能都有不同程度的改善。(2)采用钢桁架代替混凝土厚板后,不同的地震波作用下,厂房结构顶层位移平均小13.6%,厂房底部水平剪力平均小8.9%,主设备顶点位移平均小99.8%,主设备固定支座剪力平均小10.0%;不同地震峰值加速度条件下,厂房结构顶层位移平均小12.1%,厂房底部水平剪力平均小10.1%,主设备顶点位移平均小26.4%,主设备固定支座剪力平均小17.7%。 本文的有关结论可供工程设计者参考使用,本文的研究成果对于对于改善煤气化高层工业厂房原有工艺、缩短厂房的施工周期,有一定的参考价值。 【关键词】：钢桁架 主设备支承结构 煤气化高层工业厂房 时程分析
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TU352.11;TU391
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 研究目的和意义9-12
• 1.2 国内外相关研究现状12-15
• 1.3 本文研究工作的主要内容15-16
• 第2章 钢桁架支承结构设计方案16-23
• 2.1 厂房介绍16-17
• 2.2 井字钢桁架结构设计理论基础17-18
• 2.3 钢桁架设计18-22
• 2.3.1 荷载确定19
• 2.3.2 桁架布置形式及截面参数确定19-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章 厂房有限元模型的建立与计算方案23-38
• 3.1 有限单元法简介23-24
• 3.2 厂房单元类型24-25
• 3.3 厂房主要单元特性及实常数设置25-26
• 3.4 厂房单元的材料模型26-29
• 3.4.1 ANSYS中的材料模型27-28
• 3.4.2 本文的材料模型28-29
• 3.4.3 材料阻尼29
• 3.5 厂房有限元模型的建立29-30
• 3.6 厂房计算模型30-31
• 3.7 混凝土杆件弹塑性力学模型31-33
• 3.7.1 杆件刚度模型32
• 3.7.2 塑性铰恢复力模型32-33
• 3.8 地震记录选取及求解设置33-37
• 3.8.1 地震加速度记录33-36
• 3.8.2 地震加速度标准反应谱36
• 3.8.3 求解设置36-37
• 3.9 本章小结37-38
• 第4章 地震方向影响的时程分析38-47
• 4.1 结构模态分析38-40
• 4.2 水平向地震作用时程分析40-44
• 4.2.1 厂房结构反应分析41-42
• 4.2.2 主设备反应分析42-44
• 4.3 竖直向地震作用时程分析44-46
• 4.3.1 厂房结构反应分析44-45
• 4.3.2 主设备反应分析45-46
• 4.4 本章小结46-47
• 第5章 地震动参数影响的时程分析47-56
• 5.1 不同场地地震波作用时程分析47-51
• 5.1.1 厂房结构反应分析47-49
• 5.1.2 主设备反应分析49-51
• 5.2 不同峰值加速度地震波作用时程分析51-55
• 5.2.1 厂房结构反应分析51-54
• 5.2.2 主设备反应分析54-55
• 5.3 本章小结55-56
• 第6章 结论与展望56-58
• 6.1 结论56-57
• 6.2 须进一步研究的问题57-58
• 参考文献58-61
• 攻读硕士期间公开发表的论文61
• 攻读硕士学位期间参与的研究课题61-62
• 致谢62

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

煤气化厂房蜂窝网状结构设计方案及有限元分析    汪凯

煤气炉厂房的模态分析及TMD减振控制研究    孔齐

浅谈厚板转换层结构设计    王丛菲;戴大志;

高层建筑转换厚板有限元模型的建立    彭斌,李传才

中厚板稳定分析    喻庆先;张延庆;

时程分析法输入地震记录的选择与实例    邓军,唐家祥

壳牌煤气化技术及其在国内的应用实践    付玲;付长亮;

金山大厦转换梁的实测及分析    刘军进,吕志涛

关于设计反应谱、时程法和能量方法的探讨    王亚勇

高层建筑钢结构在多维地震动输入作用下的反应    易方民,高小旺,张维嶽,王巍,肖伟

华威商住大厦厚板转换结构设计    林金

关于高层建筑的地震动输入    杨柏坡,孙茂斌,杨笑梅

后张预应力混凝土结构的次轴力    赵勇,李伟兴,黄鼎业

某工程加层部分的安全性鉴定    何林,肖承波,吴体

砌体结构设计中应注意的几个问题    刘广均,张钢

平面十字形节点试验的总结    徐晓阳,马宏伟,张兴虎

民用建筑可靠性鉴定中双向板承载能力安全性等级的评定    浦沪军

后张预应力混凝土框架梁设计方法的研究    周定松,王莺歌

深圳会议展览中心预应力设计    米健,王晓波,崔苗,刘国银,陈哲

无腹筋钢筋混凝土简支梁受剪特性的神经网络模型初探    郭伟,刘兴远,张力,王跃文,孙亮

对称配筋小偏心受压构件的截面设计    李平先,毕苏萍

加大截面加固RC轴心受压构件的强度计算    盛光复,任迎春,赵艳红

美国混凝土规范墙体预埋件的计算分析及与中国混凝土规范的对比    尹洪冰;罗兴隆;谭金涛;张林在;

沙牌拱坝整体抗震安全评价    程恒;张燎军;

浅海重力式平台在三维地震作用下的动力分析    邹晓红;王银邦;冯义然;

混凝土断裂试验中的声发射特性研究    胡少伟;陆俊;范向前;

混凝土动力塑性损伤分析中的单元尺寸效应探讨    郭胜山;陈厚群;李德玉;马怀发;

探讨深基坑监测中钢筋混凝土支撑梁轴力测试中的问题    薛武军;

利用ANSYS Solid65单元分析混凝土结构    霍越群;赵光宇;

对GFRP筋混凝土桥梁面板内压缩薄膜效应的研究    郑愚;钟永刚;

混凝土表面嵌固板条的黏结强度试验研究    崔士起;姜丽萍;刘文海;

CFRP加固多层非延性RC框架的抗震性能分析    王震宇;王志从;潘晓兰;王代玉;

爆破地震波作用下建筑结构的动力响应及安全判据研究    魏海霞

考虑隔墙影响的框架结构非线性地震反应分析及地震灾场模拟    闫培雷

基于能量分析的地震动输入选择及能量谱研究    王德才

混凝土塑性—损伤本构模型研究    张骥

钢管混凝土拱桥拱肋病害机理与影响分析及吊杆更换技术研究    黄永辉

横向预应力混凝土梁的抗剪性能及预应力损失研究    刘灿

RC矩形截面剪力墙构件的抗震性能及其性能指标限值研究    劳晓春

钢纤维聚合物高强结构混凝土的力学性能研究    郑顺潮

冲击荷载作用下岩石动态损伤特性研究    张华

新型墙体抗裂抗渗性能及工程应用研究    傅军

高层建筑结构自由振动分析的ODE方法    闫丽梅

基于FLAC~（3D）的断层数值模拟及其应用    贾晓亮

双回路直线型圆管角钢组合型输电塔静动力分析    刘鸣

钢—高强混凝土组合梁非线性分析    于群

配置加强箍筋混凝土短柱力学性能试验研究    杨凤莲

方钢管混凝土火灾条件下温度场和温度应力研究    赵永梅

起重机减速器变位斜齿轮副有限元仿真分析与研究    王权

基于分层沉降试验的复合地基变形问题研究    袁英保

聚氨酯小框体外墙外保温体系研究    田利辉

村镇住宅碳纤维布减震技术研究及有限元分析    刘喜中

调质阻尼器对结构地震响应的控制效果分析    刘林,阎贵平,方有亮

空间板梁组合结构有限元分析    张庆;林秀安;聂绍珉;

调谐质量阻尼器系统控制结构地震反应的若干问题    龙复兴，张旭，顾平，姚进

调频液体阻尼器(TLD)的等效力学模型研究    蔡丹绎,李爱群,程文禳

浅谈厚板转换层结构设计    王丛菲;戴大志;

工程结构地震反应与地震动输入关系研究    王国新;鲁建飞;

高层建筑转换厚板有限元模型的建立    彭斌,李传才

我国结构动力可靠度理论的进展    李桂青;曹宏;李秋胜;

TMD系统最优参数的实用设计方法    李春祥,刘艳霞,熊学玉

时程分析法输入地震记录的选择与实例    邓军,唐家祥

带板式转换高层建筑混凝土结构抗震性能研究    荣维生

大跨度高位钢桁架转换层结构的试验研究与理论分析    叶小刚

高层建筑厚板转换层结构动力分析    吴伟

高层建筑厚板转换层非线性有限元分析    阮建立

超高层建筑上部结构—桩筏基础—地基共同作用非线性分析    吴辉科

高层建筑厚板转换层结构的研究和应用    何沛（山仑）

带厚板转换层的高层建筑结构抗震性能分析    周华海

煤气化高层厂房振动台模型试验设计及有限元分析    张伟钊

煤气化高层工业厂房抗震性能与设计方法研究    王敏仕

大型火电厂锅炉钢结构静力及稳定性分析    肖斌

基于ANSYS软件平台的某工业厂房结构优化设计    沈梦来

暂态弹性波分析中人工边界的研究    廖振鹏,杨柏坡,袁一凡

近场波动问题的有限元解法    廖振鹏;

薄板稳定性有限元分析中几何刚度阵的进一步研究    陈荣庚

关于地震作用和结构抗震验算的修订动向──《建筑抗震设计规范》修订简介(四)    王亚勇

用广义协调Coons混合曲面元分析中厚板的振动    陈叶妮;张延庆;

空间板单元三维几何刚度矩阵的推求    徐学章

在多维地震动复合作用下结构的反应和建筑结构扭转地震效应    刘季;

壳牌煤气化工艺在荷兰德姆科列克IGCC工厂的应用    郑振安

壳牌煤粉加压气化技术    李志远,张大晶,宋甜甜

一般层合板矩形单元的几何刚度矩阵    刘杰民,姜伟

1500吨水泥罐钢支承环梁    潘熙浩;

火电厂楼层上动力机器基础的试验研究    雷剑;沈忠善;

几种支承结构推力轴承的试验研究    乐再元;

附着架的附着支承结构内力及作用在建筑结构上的荷载计算(下)    伋雨林;陈光明;栾极;

水轮发电机推力轴承支承结构性能的研究    罗正平;

HTR-10一回路压力容器支承结构的抗震分析    张征明,王敏稚,何树延

冷却塔风机支承结构的流体力学优化    朱娟娟,陈江平

停机过程中的水电站厂房支承结构动力特性识别方法    练继建;田会静;秦亮;张永吉;

动力设备安装在楼板上时厂房结构计算方法探讨    闫俊英;乔大勇;

支承动力设备厂房的振动问题    贾茹;

异型碟形弹簧在武器工程支承结构设计中的应用    欧阳勇;蒲永飞;李劲松;

网架结构抗震设计中的若干问题    张建民;

对点接玻璃幕墙设计方法的若干建议    刘健;郭明;

考虑地基-支承结构-屋盖耦合的空间结构抗震研究的几点思考    薛素铎;栾小兵;

磁悬浮盘片支承原理的研究    王晓光;姜奎;戴迎宏;李君;程化一;

预应力闸墩弧门支撑结构型式分析    刘玉杰;陈五一;张天绪;

兴澄轧钢车间网架结构的设计与施工    邹浩;陈学焕;

透光屋面设计    赵西安;

透光屋面设计    赵西安;

与支承结构整体分析的网架结构计算模型及程序    聂国隽;尹德钰;

吊挂肋玻点式玻璃幕墙的设计及安装    屠海生 武赛荣

东仪厂研制成功动力调谐陀螺仪    通讯员　徐光全

具有发展前途的点式玻璃幕墙技术    张金生

屋面造型独特的北大体育馆    丁洁民 何志军

大力推进钢结构住宅产业化    苏道远

点支承玻璃幕墙系统的节能分析    林华民

铝塑复合板幕墙工程施工及验收规程（报批稿）    

中冶长天自主创新成果丰硕    黄云中 谢亚勇

超导列车——德国的梦    

本田诉力帆侵犯发明专利权获赔60余万元    记者 胡嫚

空间索膜结构的力密度法静力分析研究    苏建华

FAST主动反射面支承结构理论与试验研究    钱宏亮

大跨锥面拱壳预应力钢屋盖结构地震反应分析    关海涛

城市轨道交通引起的环境振动预测与评估    魏鹏勃

索拱结构体型及稳定性研究    杨晓明

大尺度复杂张拉薄膜结构整体分析理论及其软件化    乔磊

大跨建筑支承结构表现研究    孙明宇

高拱坝泄洪孔支承结构工作性态分析    杨晓红

水电站厂房机组支承结构振动特性研究    董春亮

基于高速车铣复合加工中心的主轴刚度研究    代昌浩

特大型滚轮式支承结构研究    王文财

膜结构在当代展具设计中的应用与研究    秦悦

基于有限元分析的大型塔内件桁架支承结构优化设计    高志虎

海上风电工程支承结构可靠度研究    陈祉宏

纵流壳程换热器不同支承结构壳程特性研究与分析    王永庆

大跨度屋盖支承结构施工期的仿真分析与监测    罗后兵