大型火电厂钢结构主厂房框排架结构抗震性能及设计方法研究

本文通过对山地掉层框排架结构的整体抗震性能和构件受力特点的分析,深入了解这种结构形式在地震作用下的受力特点。并针对这种结构采取了底部加剪力墙和在掉层柱柱底设置基础梁的措施,使结构扭转规则、受力均匀。同时,对这种结构形式的整体指标选取也做了初步的探讨。

rc(钢筋混凝土)框排架结构是火电厂主厂房一种常用的结构型式,因承载的设备种类繁多,运行参数复杂,使其整体布置不规则,空间性能差,质量、刚度分布不均匀,导致结构体系的抗震性能较差。通过分析大震中rc框排架结构主厂房震害特征的共性,提出加强主厂房抗震设计的建议。

为研究我国高烈度大容量机组火力发电厂钢框排架-支撑结构的抗震性能,以某典型火电厂主厂房为实例,选取横向某榀结构为研究单元,设计1∶10比例模型,进行了有侧限低周往复加载试验。根据试验现象和所获滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、位移延性和等效黏滞阻尼系数等综合评价结构的抗震性能。研究结果表明:钢框排架-支撑模型结构的荷载-位移曲线饱满,结构延性和耗能能力较好,具有良好的抗震能力;结构底部支撑为最初破坏部位,塑性铰发展顺序为先梁端后柱端,最终框架柱呈压弯变形,排架柱呈弯扭变形;框架平面内加载下结构正向最大承载力比反向偏大11.3%,存在不对称性;结构第2层层间位移角达到1/22,为薄弱层所在,设计中应予以加强。钢支撑受压屈曲是局部出现平面外变形、节点连接处变形和残余变形等问题的重要原因。

对既有火电厂房弹塑性分析的方法与不足进行了讨论。基于某钢支撑框排架火电厂房结构,应用perform3d进行弹塑性时程分析。通过分析结构在中震和大震作用下的弹塑性动力响应,进一步了解了复杂火电厂房的抗震性能,并且验证了支撑框排架火电厂房建模考虑支撑屈曲的重要性,得出了若干有益结论。

今年来，我国的经济发展步伐不断加快，工业和农业也发展迅速，用电量不断增长，导致电力建设不断开展，火电很大一部分比例。钢结构由于其布置比较灵活，施工方便，能够和工艺要求相互配合，因而逐渐成为我国大型活力发电厂主厂房的主要结构形式之一。我国的火电厂一般位于地震频发的地段，因此有必要进行抗震设计研究，力争提高主厂房结构的整体抗震能力。本文主要从钢结构厂房相关概述、电厂主厂房结构整体动力分析和钢结构主厂房设计要点及中震设计分析三个方面做了详细的阐述。

电厂主厂房框排架结构的纵向抗震分析——地震作用是建筑抗震设计的重要环节之一，是确定所设计的结构是否满足最低抗震设防安全要求的关键步骤。本文主要研究电厂主厂房框架结构的纵向抗震。

在众多的发电方式中,火力发电凭借其成本低、对地理位置要求不高等优势占有很大比例。火电厂的规模的不断扩大,其主厂房的设计也随之重要起来。钢结构因其强度高、重量轻、便于施工、抗震性能好等优势被广泛应用于主厂房的结构设计中,很大程度上增加了主厂房的高度和强度,扩大了火电厂发电规模。为确保钢结构在火电厂主厂房设计中进一步发挥作用,就如何加强钢结构在主厂房设计中的应用进行了深入研究。

结合国际通用软件staad在电厂钢结构设计中的应用,总结了火电厂钢结构主厂房的结构布置、空间分析、节点设计及设计优化等方面的主要设计经验和建议.

通常钢结构火电主厂房结构质量、刚度分布不均匀,不利于保证结构的抗震性能,且目前大多数钢结构主厂房只进行多遇地震作用下的承载力和变形验算,因此,有必要对此类结构在罕遇地震作用下的抗震性能进行分析。对典型钢结构主厂房的弹塑性时程分析发现,钢结构主厂房普遍存在罕遇地震作用下抗震性能不满足规范要求的情况。在分析其原因的基础上,根据每层柱、支撑的等效抗侧刚度比确定相应的优化方案,通过控制支撑的轴压比和柱的塑性强度使结构满足罕遇地震作用下的性能要求。通过两个算例验证了方案的有效性,该方案避免了复杂繁琐的弹塑性分析,可大幅提高结构设计效率,提出的方案也可为同类钢结构的抗震设计提供参考。

钢结构厂房框排架结构设计

火电厂主厂房SRC柱-RC分散剪力墙框排架混合结构抗震性能研究

火电厂作为重要的电力设施和生命线工程，应具有良好的抗震性能．钢框排架火电厂主厂房结构和设备布置极不均匀，有必要进行大震作用下的变形分析．利用sap2000软件对某大型火电厂主厂房钢框排架进行了静力弹塑性分析，并与试验结果进行对比．通过对振型参与系数，性能点及塑性铰状况的分析，表明在8度多遇和8度罕遇地震作用下，结构满足弹塑性变形的要求，并对火电厂主厂房的设计提出了一些建议，以供类似工程参考．

水电站厂房钢管混凝土排架结构抗震性能——根据某水电站厂房钢管混凝土排架结构的受力特点和变形规律，建立了上部厂房组合结构的整体三维动力有限元分析模型，分析了钢管混凝土排架结构的动力特性，给出了排架结构的自振频率．采用newmark分析方法研究了钢管混...

根据某水电站厂房钢管混凝土排架结构的受力特点和变形规律,建立了上部厂房组合结构的整体三维动力有限元分析模型,分析了钢管混凝土排架结构的动力特性,给出了排架结构的自振频率.采用newmark分析方法研究了钢管混凝土排架结构地震响应,给出了水平地震作用下排架结构的应力和位移的变化规律,并对排架柱的抗震性能进行了评价.

通过6个1/4比例钢结构异型节点的拟静力试验,研究了节点两侧梁的截面高度比和轴压比对异型节点抗震性能的影响,获得了异型节点的破坏模式、滞回性能、变形和承载能力。为了研究节点核心区的受剪承载力,试件按强构件弱节点进行设计。试验结果表明:异型节点的破坏模式主要是箱型梁下翼缘周围的焊缝开裂;滞回曲线饱满,刚度退化小,承载力高,破坏时位移延性系数介于2.11～2.54,等效粘滞阻尼系数介于0.296～0.362;上核心区腹板变形能力强,剪切角可以达到0.040rad,上、下核心区不作为整体协同工作;上核心区腹板的最大剪应力大于《钢结构设计规范》规定的抗剪强度。

火电厂主厂房型钢混凝土框排架结构动力特性实验研究——以1000mw机组火电厂主厂房新型型钢混凝土框架一钢筋混凝土分散剪力墙混合结构体系、按1／7进行缩尺的三跨三榀框排架子结构进行空间模型试验，通过锤击法测定结构的动力特性，同时根据拟动力试验中结构的...

以1000mw机组火电厂主厂房新型型钢混凝土框架—钢筋混凝土分散剪力墙混合结构体系、按1/7进行缩尺的三跨三榀框排架子结构进行空间模型试验,通过锤击法测定结构的动力特性,同时根据拟动力试验中结构的位移反应,求得在不同破损阶段模型结构的动力特性,根据相似关系得出原结构的动力特性,而且通过与大容量机组火电厂主厂房其他框排架结构动力特性进行比较,证明型钢混凝土框排架混合结构体系可以在高烈度区大容量火电厂主厂房结构中进行推广应用.

结合抗震设防烈度为9度的某火电厂房钢结构主厂房的结构选型,采用振型反应谱分解法和静力弹塑性分析方法对框架-中心支撑方案和框架-偏心支撑方案进行抗震性能和结构延性的比较研究,并进一步对其经济性进行了对比.结果表明:9度区钢结构主厂房框架-偏心支撑体系具有更优越的抗震性能和经济性.

火电厂主厂房的抗震性能分析——本文通过对大型火电厂主厂房框一排架结构体系进行伪静力加成试验，研究它的受力特点、破坏过程及强度。刖度变形．延性和耗能性能，并且对煤斗悬吊结构进行了反应谱分析和振动台试验分析，研究了其减震效果，提出了改进结构抗震...

针对大型厂房框排架结构中通常存在变梁变柱异型节点的实际情况,进行4个1/5比例异型中节点伪静力试验研究及含有该类节点整体结构的试验,分析大小梁相对刚度、大小核心面积及小核心与柱配箍率等因素对该类节点破坏模式的影响。研究结果表明:该类节点初裂荷载、极限荷载较常规节点显著降低,通裂阶段与极限阶段非常接近,易发生小核心剪切破坏和柱端剪切破坏等两种破坏模式。采用约束机理对小核心剪切破坏进行分析并提出承载力计算方法;对于柱端剪切破坏应采用限制大梁底部纵向钢筋的方法予以避免。提出采用大小梁端弯矩比为参数区分不同类型的破坏模式,为该类异型节点合理设计提供了依据。

钢结构厂房在火电厂建设中比较常见,为满足社会生产生活对电力能源的需求,火电厂建设规模在不断增大,相应厂房作为主要建筑,为满足实际建设要求,也需要在原有基础上对设计方案进行优化分析.结合钢结构厂房特点,从结构选型、材料选择以及计算手段等方面进行优化分析,争取在满足基础功能需求的同时,提高火电厂建设合理性和经济性.本文结合实例对火电厂钢结构厂房设计要点进行了简单分析.

通过对特种工业厂房框排架结构设计的论述,全面分析了框排架结构与现行《建筑物抗震规范》中有关条文的联系,在此基础上对框排架结构主厂房的力学特点和计算要求提出了一些新颖思路,以供设计人员参考。