懸吊質(zhì)量體系結(jié)構(gòu)地震模擬振動臺試驗研究.pdf

1、近年來我國在換流站建設(shè)方面雖然取得長足的進步，但是幾乎所有換流站的主控樓閥廳結(jié)構(gòu)都是由外方設(shè)計，有時甚至連其加工制造也是在國外完成的，并且，我國抗震設(shè)計規(guī)范中至今沒有類似閥廳這種懸吊質(zhì)量體系結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的相關(guān)條目。這種狀況與我國電力建設(shè)的快速發(fā)展及土木工程設(shè)計領(lǐng)域已經(jīng)達到的水平是不相符合的。為了改變這種局面，我們必須對換流站閥廳結(jié)構(gòu)設(shè)計方面進行研究。閥廳結(jié)構(gòu)的突出特點是屋架下弦懸吊有大質(zhì)量的整流閥組，由于存在著這樣的懸吊質(zhì)量，閥廳結(jié)構(gòu)的

2、承載性能不同于一般工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)。懸吊閥組和閥組吊索長對該結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)有何影響，亟待進行研究。本文通過地震模擬振動臺試驗和有限元分析研究了該結(jié)構(gòu)在不同烈度水準下的抗震性能，具有較強的理論意義和工程實用價值。本文的研究工作主要有以下幾個方面：
　　 1、地震模擬振動臺模型設(shè)計。根據(jù)原型結(jié)構(gòu)特點及試驗室現(xiàn)有條件，對換流站的主控樓閥廳結(jié)構(gòu)采用1/8縮尺比設(shè)計出了兩種型式的結(jié)構(gòu)相似模型，其中包括鋼筋混凝土剪力墻-鋼框架結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土框

3、架-鋼框架結(jié)構(gòu)。
　　 2、地震模擬振動臺試驗。本文分別將地震波沿模型結(jié)構(gòu)的長邊方向和短邊方向作用，以模擬地震波沿整體結(jié)構(gòu)的橫向和縱向作用，來研究該結(jié)構(gòu)的抗震性能。選定了三種適用于不同場地類別的地震波進行逐級加載，測試了模型結(jié)構(gòu)在三種地震波作用下的加速度反應(yīng)，通過對加速度時程進行數(shù)值積分得到模型的位移反應(yīng)，并著重考察地震波作用下懸吊閥組和吊索長對該結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)及索內(nèi)力的影響。并且，在每級地震波加載前后，均對結(jié)構(gòu)進行了白噪聲輸入，

4、通過模態(tài)分析，研究了模型結(jié)構(gòu)的動力特性及受震前后的變化情況。試驗結(jié)果表明，該結(jié)構(gòu)存在薄弱部位。
　　 3、非線性有限元動力時程分析。模型制作前進行了有限元仿真分析，模擬地震波作用下懸吊閥組和吊索長對該結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)及索內(nèi)力的影響，以及加速度和動應(yīng)變數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的量程范圍。試驗后同樣進行了仿真分析并與試驗結(jié)果進行了對比分析。分析結(jié)果表明，仿真分析與試驗實測結(jié)果吻合良好，從而驗證了計算模型的合理性，也驗證了試驗方案的可行性及試驗結(jié)果的