大型火电厂钢结构主厂房静力弹塑性分析

主厂房框排架是火力发电厂的主要承重结构,受工艺布置要求的限制,其质量、刚度分布不均匀。为了解大型火电厂钢框排架主厂房的变形能力、薄弱部位、受力机理及其破坏机制,采用静力弹塑性分析方法对其抗震性能进行研究。研究结果表明:主厂房横向框排架和纵向框架-支撑结构存在较多的薄弱部位,设计时应予以加强;煤斗梁的刚度超强,对结构内力及薄弱层分布产生影响,钢框排架延性相对较好,具有较强的塑性变形能力和抗震能力。     

大型火电厂主厂房框排架结构弹塑性时程反应分析

钢筋混凝土框排架结构是我国火电厂主厂房常用的结构形式,结构质量、刚度分布不均匀,结构抗震性能的研究尤为必要。利用动力弹塑性时程分析方法对大型火电厂主厂房框排架结构进行抗震研究。计算结果表明,该方法能反映主厂房结构在地震荷载作用下其响应随时间变化的全过程;主厂房横向框排架和纵向框架存在较多的薄弱环节,分析结果可为设计提供重要依据。     

大型火电厂钢结构主厂房框排架结构抗震性能试验研究

为了解钢框排架结构的抗震性能,以位于抗震设防烈度8度区的某大型火电厂钢结构主厂房框排架结构为原型,按1∶10缩尺比例设计制作试验模型,并对其进行拟动力试验,研究该结构在地震作用下的加速度反应、位移反应、滞回特性、刚度和耗能性能。研究结果表明：钢框排架结构延性相对较好,具有较强的塑性变形能力。模型结构底层和第二层层间位移角较大,是模型结构的薄弱层。模型结构在三种地震波（El Centro波、Taft波、兰州人工波）的多遇地震以及El Centro波的罕遇地震作用下,层间位移角均满足我国现行规范要求。钢框排架结构体系可满足8度设防要求,具有良好抗震性能。     

含不等高箱梁异型节点大型火电主厂房钢框排架结构拟动力试验研究

为研究大型火电厂含异型节点钢框排架主厂房的抗震性能,对缩尺比为1∶10的1 000 MW级火电主厂房钢框排架模型结构进行拟动力试验。输入El Centro波、Taft波和兰州地震波,地震动加速度峰值分别相当于8度多遇地震和7.5、8度设防烈度地震和8、9度罕遇地震,实测了模型结构的应变分布、加速度反应和位移反应。分析了模型结构的滞回特性、加速度放大系数、位移时程曲线以及塑性铰分布。结果表明:含异型节点火电钢框排架主厂房结构总体具有较好的抗震性能,能满足规范"大震不倒"的要求,但由于异型节点处煤斗梁刚度较大且该处承受较大的竖向荷载(煤斗及储煤质量),导致其层间位移分布与无刚度或质量突变的常规钢框架规律不同;异型节点处存在着明显的"强梁弱柱"现象,该类节点大梁底面柱端易产生塑性铰,不利于耗能和抗震。     

钢筋混凝土结构电厂主厂房静力弹塑性分析

钢筋混凝土框排架结构是我国的火电厂主厂房最常用的结构型式之一。由于结构形式必须服从于使用功能,往往导致电厂主厂房质量、刚度分布的不均匀,从而使得结构抗震性能受到影响。文章对大型火电厂主厂房钢筋混凝土排架结构进行静力pushover分析,研究该结构在8度罕遇地震作用下的变形能力和破坏特征,评价其抗震性能,并提出保证其抗震性能的相关措施及建议,以供类似工程设计时参考。     

大型火力发电厂主厂房钢筋混凝土框排架结构空间地震反应分析

对某火电厂主厂房中钢筋混凝土框排架结构进行了空间地震反应分析,研究了该类结构的动力特性、层间变形及扭转效应、框架与排架内力分配等相关内容,可供服役期该类结构可靠性鉴定及加固参照。     

火力发电厂主厂房采用单跨框排架结构抗震设计实例

结合某火力发电厂主厂房结构设计,介绍主厂房采用单跨框排架结构设计的基本思路,分析了主厂房钢筋砼框排架结构抗震的薄弱环节。按照国家现行设计规范结合过去工程设计经验,分析并解决在设计和工程审查中遇到的常见问题。     

火电厂RC分散剪力墙-SRC框排架滞回性能试验研究与分析

针对火电厂混凝土主厂房结构难以满足在高烈度区抗震性能的现状,提出一种RC分散剪力墙-SRC框排架的新型混合结构体系。基于1/7比例缩尺的某火电厂RC分散剪力墙-SRC框排架模型结构进行了拟动力试验和拟静力试验。根据试验结果研究模型结构在El-Centro(N-S)水平地震作用下的滞回反应与耗能能力、延性性能和刚度变化。结果表明:研究结构较同类钢筋混凝土框排架结构具有更好的滞回性能和耗能能力,分散剪力墙和型钢混凝土柱对结构延性和耗能能力的提高显著且有较大安全储备。研究为同类结构的抗震设计提供试验依据。     

某主厂房钢筋混凝土框排架结构地震反应分析

对某火电厂主厂房中钢筋混凝土框排架结构进行了空间地震反应分析，研究了该类结构的动力特性，层间变形及扭转效应，框架与排架内力分配等相关内容，可供服役期该类结构可靠性鉴定及加固参照。     

1000MW热电厂主厂房钢骨混凝土柱-剪力墙结构抗震性能研究

受工艺的限制,火电厂主厂房结构布置复杂、空间整体性差。传统钢筋混凝土框排架主厂房的薄弱部位多,安全储备低,在高烈度区的运用受到限制。提出高烈度区大容量机组主厂房采用SRC柱-剪力墙混合结构,以提高结构的抗震性能,并降低工程造价。通过1 000 MW机组SRC柱-剪力墙主厂房模型结构抗震性能试验,研究了结构的变形特点、刚度退化规律、破坏模式和耗能能力等。研究结果表明,SRC柱-剪力墙主厂房混合结构承载能力高、抗震性能良好,剪力墙延缓了框排架子结构的开裂和破坏,能更好的运用于高烈度区大容量机组中。     

大型火力发电厂钢筋混凝土框排架主厂房平扭耦联地震反应分析

对钢筋混凝土横向框排架、纵向框架 -剪力墙结构的某火力发电厂主厂房进行平扭耦联的地震反应分析 ,研究了该类结构的动力特性、扭转对整体结构受力的影响、层间变形及扭转效应、框架与排架的内力分配等相关内容 ,供设计时参照。     

大型火电厂主厂房钢框排架拟动力试验及其优化设计

为检验大型火电厂主厂房钢结构框排架结构的抗震性能,对相似比为1/10的模型结构进行拟动力试验。试验结果表明:结构满足"三水准"抗震设防要求,但设计偏于保守,材料性能未能充分发挥,具有一定的优化空间。利用ANSYS有限元软件,以钢材体积最小为目标函数,对原型结构梁、柱截面进行优化和分析。计算结果表明:此次优化在获得较大经济效益的同时(节约材料24.66%),保证了结构整体抗侧刚度,使结构仍然具有较强的抗震能力。     

火电厂钢框排架-支撑结构抗震性能试验研究

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。     

钢筋混凝土框排架结构空间地震反应分析

针对钢筋混凝土横向框排架、纵向框架-剪力墙结构的某火力发电厂主厂房,提出在水平地震作用下结构的空间整体计算模型,进行平扭耦联的空间地震反应分析,以研究该类结构的动力特性。在三种地震波输入下,计算结构的层位移、层间变形及层剪力,对比平面模型和空间模型的计算差别,提出结构的空间作用比及考虑扭转作用的空间工作调整系数;得出对于偏心不规则结构,不考虑空间扭转效应的设计是不安全的,获得了具有实用价值和理论意义的成果。     

大型火电厂钢结构主厂房框排架结构拟静力试验研究

对1榀3跨5层的钢框排架主体结构进行了低周反复加载试验,观测了框排架的破坏形态,得到了试件的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线,分析了钢框排架的破坏机制、滞回性能、延性、耗能能力、刚度退化等力学性能。结果表明：钢框排架结构的破坏机制为先梁端后柱端出现塑性铰的混合破坏机制,滞回曲线较饱满,整体位移延性系数大于4.0,等效黏滞阻尼系数达到0.189。钢框排架结构体系总体上表现出良好的抗震能力,适合高烈度抗震设防区采用。模型结构的层间位移角在底层和第二层较大,为薄弱层;煤斗梁地震反应较强,设计时要特别注意。     

大型电厂框排架钢结构体系典型连接的设计

介绍了某大型火电厂钢结构主厂房典型抗震铰接节点的设计要点及方法,分析和讨论了此类框排架结构体系中梁柱铰接带中心支撑的框架节点处的内力分配问题,研究了节点板的稳定性设计和抗拉脱承载力验算、端板的计算、螺栓的撬力以及连接节点的抗震设计等内容,并提出了需要注意的问题。     

框排架结构变形能力的试验研究及理论分析

针对工业厂房中框排架结构偏心、不规则的特点,以某火力发电厂主厂房为原型,建立整体结构的空间计算模型,分别进行模态分析和水平双向地震作用下的弹塑性时程分析,结合前期拟动力和伪静力试验研究,重点研究了该类结构的动力特性及整体的变形能力。研究结果表明:结构纵、横向刚度相差较大,扭转效应明显,且薄弱部位较多,在设计中应予以重视。     

屈曲约束支撑在火力电厂主厂房钢筋混凝土框排架结构中的应用研究

在钢筋混凝土框排架结构中引入新的耗能构件——屈曲约束支撑(BRB),以使8度抗震设防地区电力主厂房有一种新的可选结构体系。以某实际工程为背景,按照8度Ⅱ类场地采用屈曲约束支撑-钢筋混凝土框排架结构方案进行了设计。采用非线性分析软件Perform 3D,建立了含支撑和不含支撑的有限元模型,进行了大震下弹塑性时程分析。结果表明,采用了BRB以后,可以消耗大量原本由柱消耗的能量,从而避免底部发生薄弱层破坏,满足大震不倒的抗震设计要求,是一种性能优越的抗震结构体系。     

竖向框排架结构设计的几点体会

结合具体工程实例,从设计人员的角度谈及竖向框排架结构设计过程,包括结构体系的选择、抗震缝的设置、计算模型假定、计算结果分析以及设计体会等,并指出了设计中应注意事项及相关参数计算,以期指导今后竖向框排架结构设计。