裝粘滯流體阻尼器的高層鋼結(jié)構(gòu)煤氣化工業(yè)廠房減震研究

【摘要】： 隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,能源短缺的現(xiàn)象越來越嚴重。我國是煤炭資源豐富而石油資源匱乏的國家,據(jù)新華社報道,自1993年中國再次成為石油凈進口國以來,每年進口量都有所增長。為了利用煤炭緩解石油緊張狀況,提高能源的使用效率,為此中國即將正式“煤代油”計劃,應(yīng)對國際油價飆升所帶來的影響。 高層煤氣化工業(yè)廠房是煤氣化工程中的關(guān)鍵性廠房。由于這種廠房建筑高度大,主設(shè)備重,廠房結(jié)構(gòu)絕大多數(shù)都采用主設(shè)備以下下部結(jié)構(gòu)為混凝土結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)、混凝土厚板支撐主設(shè)備的結(jié)構(gòu)方案。以至于這種廠房結(jié)構(gòu)自重大,施工周期長,施工難度大。本文提出采用鋼結(jié)構(gòu)替代混凝土結(jié)構(gòu)的方案,使這種高層煤氣化工業(yè)廠房的建設(shè)能夠?qū)崿F(xiàn)“工業(yè)化生產(chǎn),機械化安裝”,從而減輕結(jié)構(gòu)自重,縮短施工周期,達到提高投資的經(jīng)濟效益的目的。 本文運用有限元分析軟件ANSYS,首先對這種高層鋼結(jié)構(gòu)煤氣化工業(yè)廠房進行小震參數(shù)反應(yīng)譜分析,利用其結(jié)果進行抗震變形驗算和結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件承載力和穩(wěn)定性的驗算;為解決這種高層鋼結(jié)構(gòu)煤氣化工業(yè)廠房層間位移過大的問題,本文采取在這種高層鋼結(jié)構(gòu)煤氣化工業(yè)廠房中裝設(shè)粘滯流體阻尼器耗能支撐的措施。然后,對現(xiàn)有的高層煤氣化工業(yè)廠房、高層鋼結(jié)構(gòu)煤氣化工業(yè)廠房兩個模型進行多遇地震彈性時程分析和罕遇地震彈塑性時程分析的補充計算,分別提取兩個模型兩種時程分析下的層間位移,通過對比分析表明,裝設(shè)粘滯流體阻尼器耗能支撐的高層鋼結(jié)構(gòu)煤氣化工業(yè)廠房可以替代現(xiàn)有的下部為混凝土結(jié)構(gòu)、上部為鋼結(jié)構(gòu)的高層煤氣化工業(yè)廠房。 為討論粘滯流體阻尼器耗能支撐對高層鋼結(jié)構(gòu)煤氣化工業(yè)廠房的減震效果,對高層鋼結(jié)構(gòu)煤氣化工業(yè)廠房、裝設(shè)粘滯流體阻尼器的高層鋼結(jié)構(gòu)煤氣化工業(yè)廠房兩個模型進行了多遇地震彈性時程分析和罕遇地震彈塑性時程分析,分別提取了兩個模型的層間位移、層間剪力以及頂層質(zhì)心位移和加速度時程等計算結(jié)果,并對結(jié)果進行對比分析。結(jié)果表明,這種高層鋼結(jié)構(gòu)煤氣化工業(yè)廠房中裝設(shè)粘滯流體阻尼器具有比較明顯的減震效果,它大大降低了地震作用下結(jié)構(gòu)的峰值反應(yīng)。有關(guān)結(jié)論可供工程設(shè)計者參考使用。 【關(guān)鍵詞】：高層鋼結(jié)構(gòu)煤氣化工業(yè)廠房 時程分析 粘滯流體阻尼器
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TU352.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 選題背景和意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 耗能減震結(jié)構(gòu)體系的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 粘滯流體阻尼器耗能支撐結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文研究工作的主要內(nèi)容15-17
• 第2章 鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)方案設(shè)計17-24
• 2.1 工程概況17
• 2.2 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計17-19
• 2.2.1 結(jié)構(gòu)體系與布置18
• 2.2.2 鋼材的選擇及截面18-19
• 2.3 粘滯流體阻尼器耗能支撐的布置方案19-23
• 2.3.1 阻尼器的選型19-20
• 2.3.2 粘滯流體阻尼器簡介20-21
• 2.3.3 粘滯流體阻尼器耗能支撐的布置原則21-22
• 2.3.4 粘滯流體阻尼器耗能支撐在廠房中的布置22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 有限元理論與ANSYS模型建立24-34
• 3.1 有限元法理論簡介24-25
• 3.2 有限元軟件ANSYS簡介25
• 3.3 單元類型選取25-26
• 3.4 主要單元特性26-27
• 3.5 實常數(shù)設(shè)置27-28
• 3.6 材料模型28-29
• 3.6.1 ANSYS中的材料模型28
• 3.6.2 本文的材料模型28-29
• 3.6.3 材料阻尼29
• 3.7 廠房模型的建立29-31
• 3.7.1 主結(jié)構(gòu)建模30
• 3.7.2 主設(shè)備建模30
• 3.7.3 有限元模型30-31
• 3.8 有限元求解31-33
• 3.8.1 定義地震波數(shù)組31-32
• 3.8.2 非線性收斂設(shè)置32
• 3.8.3 重力初始條件的考慮32
• 3.8.4 求解設(shè)置32-33
• 3.9 本章小結(jié)33-34
• 第4章 廠房有限元計算及分析34-51
• 4.1 模態(tài)分析34-36
• 4.2 小震參數(shù)反應(yīng)譜分析36-38
• 4.3 廠房的抗震驗算38-44
• 4.3.1 抗震變形驗算39-40
• 4.3.2 主要構(gòu)件強度及穩(wěn)定驗算40-44
• 4.4 時程分析44-50
• 4.4.1 地震波的選用及調(diào)整44-45
• 4.4.2 本文地震波的選用45-46
• 4.4.3 多遇地震彈性時程分析46-48
• 4.4.4 罕遇地震彈塑性時程分析48-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第5章 阻尼器減震效果分析51-62
• 5.1 參數(shù)選擇51-52
• 5.2 層間位移反應(yīng)52-54
• 5.2.1 多遇地震作用52-53
• 5.2.2 罕遇地震作用53-54
• 5.3 層間剪力反應(yīng)54-56
• 5.3.1 多遇地震作用54-55
• 5.3.2 罕遇地震作用55-56
• 5.4 頂層質(zhì)心位移反應(yīng)56-58
• 5.4.1 多遇地震作用56-57
• 5.4.2 罕遇地震作用57-58
• 5.5 頂層質(zhì)心加速度反應(yīng)58-59
• 5.5.1 多遇地震作用58
• 5.5.2 罕遇地震作用58-59
• 5.6 耗能曲線59-60
• 5.6.1 多遇地震作用59
• 5.6.2 罕遇地震作用59-60
• 5.7 本章小結(jié)60-62
• 第6章 結(jié)論與展望62-64
• 6.1 結(jié)論62-63
• 6.2 須進一步研究的問題63-64
• 參考文獻64-66
• 攻讀碩士期間公開發(fā)表的論文66
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與的研究課題66-67
• 致謝67

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洛陽某高層建筑頂部鋼塔風(fēng)振控制分析    張志強;李愛群;劉濤;鄒宏;劉康安;彭楓北;

內(nèi)蒙古國際會展中心消能減震設(shè)計研究    烏蘭;李愛群;張志強;

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