不同参数影响下单索面矮塔斜拉桥自振特性分析

通过有限元软件Midas/Civil建模计算,对国内某矮塔斜拉桥进行动力特性分析,采用Lanczos法进行模态分析,列出了大桥的前几阶自振频率和相应的振型;分析研究桥塔高度、桥塔刚度和混凝土弹性模量3类参数对桥梁自振特性的影响,并对其规律进行分析讨论,为今后矮塔斜拉桥相关设计提供依据.     

鼓型输电塔的模态分析及地震荷载下的响应

为研究输电塔的动力特性,以新密市煤炭局某一输电线工程为背景,利用ANSYS有限元分析软件建立鼓型输电塔的三维模型,研究角钢朝向对结构自振频率的影响,并进行了输电塔的模态分析及在地震作用下的瞬态分析.结果表明:角钢不同朝向对塔的自振频率有一定影响;由于振型的多样性,鼓型输电塔的动力特性较为复杂;在地震激励下,结构横担下局部区域位移和加速度均较大,局部刚度较小.这为进一步对鼓型输电塔的结构优化、修改和加固提供了可靠的理论依据.     

大型冷却塔自振频率估算方法及拟合优度分析

自振频率是评估结构动态变形和受力性能的关键因素,现有冷却塔结构自振频率主要基于有限元分析手段,缺乏简单有效的冷却塔自振频率估算公式.为解决该问题,以国内某179 m高的大型冷却塔为基准塔,首先通过改变结构典型参数获得基准塔的38个模型并进行动力特性分析,同时提炼出基频频率随结构参数的变化规律;然后采用拉丁超立方抽样法进行结构自振频率参数的敏感性分析,获取了不同阶数下各参数的敏感因子.在此基础上,创新性地拟合提出考虑敏感因子权重值的多参数的基频实用估算公式.最后,选择国内8座典型塔高和塔型的冷却塔进行现场测试,采用不同模态识别方法获得冷却塔前10阶自振频率,进行了实测冷却塔结构参数的拟合优度分析.研究表明:自振频率对冷却塔高度最为敏感,其敏感因子显著大于其它参数的敏感因子;实测塔计算结果验证了基频实用估算公式的有效性,基频拟合优度最大值为0.996,其中各目标塔拟合优度的均值和均方差分别为0.948和0.047.误差分析表明本文提出的自振频率估算公式精度高、稳定性好.     

风电机组混合型塔筒静强度分析与模态分析

为了分析新型风电机组塔筒结构的静强度性能和低阶模态频率特性,分别对传统型、加筋型和混合型三种结构塔筒进行有限元建模,对比分析三种塔筒的静强度性能和低阶模态频率.仿真结果表明,混合型塔筒等效应力极值和刚度较传统型塔筒有所增加,低阶模态频率较其他两种类型塔筒有所提高.混合型塔筒在壁厚和材料的约束下具有更好的刚度,其结构使得刚性设计转速有所提高,有利于塔筒刚性模态设计.     

8 MW风机塔筒振动响应分析

为获取8 MW风机塔筒的振动响应特性,建立了塔筒的有限元分析模型,对塔筒开展了模态分析、谐响应分析和瞬态响应分析。模态分析结果表明,塔筒的前四阶模态振型均为弯曲振动,风机工作在额定转速时,塔筒不会发生共振。谐响应分析结果表明,当载荷频率为0～2 Hz时,塔筒频域响应曲线存在2个共振频率,分别对应塔筒的第一阶模态频率、第三阶模态频率;塔筒发生三阶共振时,塔筒顶部Z向的位移超过4.5 m,已处于非安全工作状态,在工作中要避免出现。瞬态响应分析结果表明,在允许的工作风速范围内,塔筒的最大位移和最大应力变化不明显;在极限载荷工况下,塔筒的最大位移和最大应力显著增加,塔筒不会发生强度失效。     

脱硫吸收塔动力特性三维数值模拟分析

建立了烟气脱硫吸收塔的三维有限元分析模型,并给出了确定模型参数的原则和方法,对600MW电厂烟气脱硫吸收塔进行结构计算分析。得到了塔体的振型、周期等自振特性;通过这些动力特征,了解了该类型吸收塔结构的刚度分布情况,分析了加喷淋管与不加喷淋管对塔体结构的自振特性的影响;最后根据数值分析结果对吸收塔结构的设计提出了一些建议,为该类工程结构的设计提供可靠的依据。     

脱硫塔平台振动问题的分析与研究

针对国内某钢厂脱硫塔平台在工作过程中存在直接影响其运行安全的振动现象,采用现场测试与有限元模态分析技术相结合的方法寻求引起振动的原因.通过对比测试结果与有限元模态结果,找到脱硫塔平台振动的原因,并提出加固方案,同时借助有限元模态分析对加固方案进行了分析、对比和确定.     

仿竹设计在高耸薄壁脱硫塔结构中的应用

为提高钢制脱硫塔结构的稳定性,从结构特征与受力性能关系角度阐明了竹子结构抗倒塌机制,并将其应用于钢制脱硫塔结构的仿竹设计,通过缩尺模型振动台试验,考察了仿竹型脱硫塔的抗震性能.根据刚度渐变的原则,提出脱硫塔截面的分段变壁厚设计方法,使仿竹型脱硫塔与竹身截面刚度变化趋势一致;通过特征值屈曲分析方法对加劲肋的设置进行了探讨,加劲肋可明显改善结构屈曲模态,加劲肋间距以4 m作为基数较为合理.试验表明,仿竹型脱硫塔在7、8度地震作用下塔体的最大位移及应力均未超过规范最大允许值,结构处于弹性状态,未发生破坏;在9度地震作用下,塔体的最大应力超过工作温度下材料许用应力,同时塔体产生局部轻度弯曲,但仍未倒塌.     

220kV双回路窄基铁塔建模及动力特性分析

本文以江苏省无锡供电设计院设计的220 kV HSZ窄基直线塔为工程背景,利用ANSYS软件建立窄基铁塔的有限元分析模型,并对该塔进行模态分析,得到窄基铁塔的前10阶自振模态及其相应的自振周期而更进一步了解窄基铁塔的动力特性.     

薄壁高塔塔壁对塔内横梁的约束作用研究

电力工程中的脱硫吸收塔属于薄壁高塔结构,工艺要求在塔内设置一些横梁来支承专用设备.塔壁不仅对横梁提供竖向支承.还对梁端有一定的转动约束.提出约束弯矩系数β来衡量塔壁对梁转动约束作用的大小.通过大量非线性有限元计算分析,研究了荷载值大小、塔体壁板厚度、塔体半径、梁截面高度、梁截面惯性矩、塔体与横梁环向接触边长以及环向加劲肋对β值的影响.研究表明,薄壁高塔塔壁对塔内横梁端部的转动约束作用是不容忽略的.提出了计算β值的拟合公式和塔壁对内横梁约束弯矩的计算方法.