某電站鍋爐鋼管混凝土框架結構抗連續(xù)倒塌性能研究.pdf

1、在經(jīng)濟不斷發(fā)展的今天，電力的需求越來越大，組建大型的火電廠勢在必行，于此同時，建立與百萬千瓦的發(fā)電機組相配套的塔式鍋爐將成為一項重要的建設項目。與傳統(tǒng)的鋼結構鍋爐塔架相比較，鋼管混凝土結構鍋爐塔架能大大地降低結構用鋼量，帶來可觀的經(jīng)濟效益。但結構一旦發(fā)生連續(xù)倒塌，將帶來巨大的經(jīng)濟損失和慘重的人員傷亡。因此，自1968年英國Ronan Point公寓因煤氣爆炸導致房屋結構發(fā)生連續(xù)倒塌破壞事故發(fā)生后，結構抗連續(xù)倒塌性能和設計方法受到了廣大學

2、者的高度重視。在日后的近50年里，國外在結構抗連續(xù)倒塌方面的研究取得了很大的成果，系統(tǒng)地提出了結構抗連續(xù)倒塌的設計方法和建議，以規(guī)范《DoD2010》和《GSA2003》為代表的設計規(guī)范經(jīng)過不斷地完善得到了廣泛的應用。而我國在該方面的研究起步較晚，尚未有完善地設計方法和流程，同時結構在進行連續(xù)倒塌分析時，多側(cè)重于鋼筋混凝土結構和鋼結構的研究，對于超限的巨型鋼管混凝土框架結構體系的研究極少。為此，本文利用拆除構件法對一超限鋼管混凝土組合框

3、架進行連續(xù)倒塌方面的研究，為完善我國設計規(guī)范關于結構抗連續(xù)倒塌深入研究具有重要的意義。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)結構模型初步設計為鋼框架—支撐結構體系，其中大部分桿件根據(jù)以往的經(jīng)驗進行初步確定，其彈性設計是在軟件STAAD/Pro中完成的。為降低結構的用鋼量，獲取理想的經(jīng)濟效益，結構模型由鋼結構轉(zhuǎn)換為鋼管混凝土結構。在截面轉(zhuǎn)換中按照抗彎剛度等效原則進行體系轉(zhuǎn)換并調(diào)整，最終得到合理的鋼管混凝土框架—鋼支撐結構體系。
　

4、　(2)根據(jù)上述得到的結構體系分析，在軟件ABAQUS中選用合理的鋼管混凝土、鋼梁、支撐的單元類型，同時確定合理的本構模型和失效準則。并運用本文單元類型、本構關系等對已有文章的試驗進行模擬分析，驗證本文所選用的相關內(nèi)容的正確性。
　　(3)利用大型通用有限元分析軟件ABAQUS建立超限鋼管混凝土框架鋼框架—支撐結構體系。結構模型根據(jù)工程的實際情況，結合規(guī)范《GSA2003》和《DoD2010》的相關規(guī)定，分別拆除每層不同部位的主框

5、架角柱和主框架中柱，采用拆除構件法對其進行抗連續(xù)倒塌性能中的非線性動力有限元分析，通過分析構件失效后與失效柱上方相連的節(jié)點豎向位移和剩余結構的變形及內(nèi)力情況，對比分析結構的抗連續(xù)倒塌能力。
　　(4)參考規(guī)范《DoD2010》和《GSA2003》對結構模型進行抗連續(xù)倒塌能力進行綜合評定。并進行線性靜力分析，以結構首層主框架柱失效為例，給出了動力放大系數(shù)的計算方法，并得到了線性靜力分析時該結構體系的位移放大系數(shù)。最后提出該結構抗連續(xù)