陆上风电机组刚性承台桩基础基桩变刚度设计技术

针对刚性基础下"全部或部分基桩竖向刚度各不相同""同一根基桩竖向抗拔刚度与抗压刚度不相同"时桩顶竖向力计算问题,通过分析,给出完整的桩顶竖向力计算公式和相应的"基桩竖向刚度迭代算法",以求解基桩顶部竖向力;在此基础上,针对诸如承受风荷载等需要考虑水平荷载作用方向问题的桩基础,给出桩顶竖向力随水平荷载作用方向变化而变化的自动算法,并编制了相应的计算程序,建立刚性承台桩基础基桩变刚度设计技术.实际工程中,当刚性基础下基桩竖向刚度存在差异分布时,在不同方向水平荷载作用下,桩顶竖向力控制值的计算相当复杂;所编制的计算程序可以较好地解决这个问题,为工程设计提供了一种准确、高效的分析工具.     

风电机组塔架桩基础的基桩竖向力计算方法

风电机组塔架桩基础的基桩竖向力常用的计算方法有 规范公式法和有限元法,利用规范公式和有限元程序ANSYS 分别计算了2 种布置类型桩基础在不同承台刚度情况下的基 桩竖向力,并对其结果进行比较,得出承台刚度对基桩竖向力 计算结果的影响。     

高烈度地震区±500 kV换流站阀厅结构选型分析

混合结构阀厅利用防火墙作为阀厅竖向承重及抗侧力结构的组成部分,具有结构刚度大、结构耗钢量小的优点,但其抗侧力构件平面布置不规则,地震作用下结构扭转效应明显。本文依托±500 kV金官换流站阀厅设计,开展了高烈度地震区±500 kV换流站阀厅结构选型分析工作。通过对混合结构、全钢结构进行静力、动力分析,着重研究对比了其结构刚度、承载能力及抗震性能。研究结果表明,混合结构在地震作用下的扭转反应明显,结构位移比超限,属于特别不规则结构,抗震性能较差。建议高烈度地震区±500 kV换流站阀厅采用全钢结构。     

满足同一竖向承载力要求下的各种单桩的经济评价

计算并分析了在7种不同土质条件下，满足同一竖向承载力要求的各种不同的桩。在同一竖向承载力要求下，有不同的桩均满足该承载力要求，然而，不同桩的造价可能是不一样的。经分析表明，长桩比短桩相对更为经济合理。     

变电站竖向布置设计

竖向布置设计对节约用地、基本投资、建设进度、安全生产、运营管理有非常重要的影响。介绍了竖向布置的任务及设计内容,结合工程实践,充分分析了洪水水位、进站道路、竖向布置方式、土（石）方工程量、护坡、挡土墙等对变电站竖向布置设计的影响作用,提出设计中应根据工程实际情况,综合考虑多种因素,尽量优化竖向布置设计,使竖向布置方案经济合理、节约环保。     

电缆竖向敷设架

一向被誉为国民经济三大支柱之一的建筑业在我国国民经济发展中的突出作用越来越明显。随着一幢幢高楼大厦的建成,尤其被冠以3A、5A的智能建筑的兴起,对建筑电气专业从产品设备、施工安装到规划设计,都提出了更新更高的要求。现代大型建筑对电力配备、环境照明、自动控制、信息通信等的使用要求急剧增加。为满足建筑物功能日益增长的需求,各种导线、电缆、光缆等传输载体的数量必须相应增加,尤其是竖向干线的增加,更为明显。 目前,竖井中缆线敷设方法是采用传统的线卡明设、穿保护管敷设或沿电缆桥架(线槽)敷设。这些缆线竖向敷设方式,不同程度地存在着下面一些问题:     

场地排水型与道路排水型竖向布置的比较

场地排水型竖向布置在我省工业设计中很少采用,在电力系统中的电厂、变电所目前还没有采用。本文通过对场地排水与道路排水两种竖向布置方式的比较,介绍场地排水型竖向布置的特点,供在实际设计中,结合自然条件选用。     

±800 kV换流变压器-套管体系的抗震性能

为研究±800 kV特高压换流变压器抗震性能,依据某工程中的换流变压器,通过精细化有限元分析,计算了该设备在地震作用下关键部位的位移、应力以及加速度响应,分析了其器箱壁、箱壁升高座以及套管升高座对套管的动力特性以及放大系数的影响。结果表明,特高压换流变压器在地震作用下,套管竖向位移响应明显,顶部竖向位移达387 mm。套管根部加速度、位移及顶部位移放大系数存在较大差异,3者比值为1:2.18:0.55。另外,在地震波反应谱平台段内,套管根部加速度放大系数均大于规范推荐值2。箱壁及升高座能降低套管频率,增大其地震响应;套管顶部位移较大,可能造成设备间牵拉破坏;套管应力、加速度及位移放大系数不一致,在单独考核套管抗震性能时应分别考虑。     

混凝土单桩竖向承载力的试验分析

通过对同场地同地质条件下,相同桩径与桩长的潜水钻成孔灌注桩和冲击钻成孔灌注桩的工程静载试验,给出这两种成桩工艺的单桩竖向抗压极限承载力,在比较分析的基础上,指明导致潜水钻成孔灌注桩承载力较低的原因,可供建筑桩基设计及施工借鉴。     

带转换层结构在耦合地震作用下的抗震性能分析

结合工程实例采用有限元法以一带梁式转换层框支剪力墙结构为研究对象对该结构体系进行耦合地震作用下的弹塑性时程分析,包括地震竖向分量与地震水平分量在不同时刻耦合和地震竖向分量与不同加速度峰值的地震水平分量耦合,以及地震波频谱特性对结构响应的影响,以了解结构的抗震性能和动力特性,为结构体系抗震设计提供参考。     

大跨越钢管混凝土输电塔抗震性能分析

传统的输电塔以钢结构为主,大量研究发现地震作用在结构设计中的影响很小,当前越来越多的大跨越输电塔采用钢管混凝土结构,由于其质量大、刚度大、混凝土受拉性能差等特征,地震作用下的结构响应尚不清楚。本文针对某大跨越工程建立了跨越塔有限元模型,采用梁单元和无法受拉的杆单元共同模拟钢管混凝土构件。首先,进行了模态响应分析,其次,以工程场地参数为依据,选取合适的地震波,进行了地震作用下结构响应分析,并将关键部位的响应与设计值进行对比分析。结果表明,在地震作用和其他荷载的共同作用下,钢管混凝土输电塔的塔顶位移小于规范限制值;在考虑承载力抗震调整系数的情况下,钢管和钢管混凝土主材的轴力与设计值的比值分别在64%和41%以下,输电塔的整体抗震性能满足设计要求。     

高烈度震区输电塔的地震响应研究

根据动力学相关理论,采用有限元模型模拟,研究水平向和竖向地震作用下输电塔基底反力以及杆材轴应力的变化规律,结果表明:高烈度震区地震作用下的输电塔基底反力峰值绝对值和杆材轴应力峰值绝对值,其水平向地震作用要明显大于竖向地震作用;同时竖向地震作用下的悬臂构件地震响应也不容忽视。     

双重抗震结构体系

双重抗震结构体系由主结构和次结构两个体系组成。主结构具有适当的承载力、刚度和足够的延性,能独立承担荷载并在强震作用下产生足够的塑性变形,以形成合理的屈服机制,其刚度不是很大,地震作用反应较小;次结构是对主结构在不同地震水平作用下的变形和承载力的控制和补充。这种双重结构的特点是:1、破坏集中在次结构或次构件,破坏机制清楚;2、地震输入     

竖向荷载作用下墙梁的弹塑性分析

通过分析总结近年来国内外对砖砌体的本构关系和破坏准则的理论研究成果，找出了较合理、适用的本构关系和破坏准则的组合，能较好地描述墙梁受力破坏的力学特性。并基于塑性理论，编制了“墙梁结构弹塑性有限元法计算程序”，对一些算例进行了验算，得到较好的结果。采用对比分析和图表显示的方法，得出在竖向荷载作用下，随着弹塑性的发展，墙体竖向压应力的变化规律。     

AP1000常规岛主厂房结构弹塑性地震响应分析

核电厂主厂房结构具有质量、刚度分布不均等特点,为了保证电厂运行功能在罕遇地震下不中断,避免重大设备损坏和核泄漏而造成的严重财产损失和人员伤亡,对核电厂主厂房结构进行弹塑性地震响应分析显得尤为重要。以某实际工程为研究对象,在结构的动力特性和反应谱分析的基础上,采用基于纤维模型理论的大型通用有限元软件ABAQUS对核电厂主厂房结构的抗震性能进行了分析,研究了弹塑性模型在整个地震作用过程中的变形及受力特点,并验证了整个方法的有效性和可行性。分析结果表明：结构最大层间位移角满足规范1/100的限值要求,结构在7度罕遇地震作用下能够满足“大震不倒”的设防要求,可为核电厂主厂房结构的抗震设计提供依据。     

特高压直流换流阀减振控制技术及地震响应分析

在地震作用下,特高压直流换流阀可产生巨大的水平位移及竖向加速度,导致阀厅内耦联回路及阀塔自身的破坏。该文提出了通过将阀塔底部与地面拉结,并设置弹簧–阻尼器单元的方法对阀塔的地震响应进行控制。以?800kV特高压直流换流站的高端换流阀厅及换流阀塔为原型,建立了阀厅–阀塔理论分析模型及有限元模型进行时程分析,分析控制效果并提出了建议参数。结果表明:采用大水平投影长度、中等阻尼、大张力和小刚度的弹簧–阻尼器设计思路的位移控制方案可以有效地减小60%的阀塔的水平位移响应,绝缘子拉力峰值不超过静态时的1.8倍。对于高地震烈度区变电站,若阀塔离地面高度较大,建议采用此种措施进行位移控制。     

运行工况对二座拱坝上游面竖向裂缝的影响

本文依据现场检查和原型观测资料,反馈研究陈村、响洪甸二座拱坝运行期上游面竖向裂缝产生和扩展的过程,分析其形成原因,指出低库水位与高气温、低气温的连续组合,是促使拱坝上游面竖向裂缝产生和扩展的不利运行工况,控制最低运行水位是防止上游面竖向裂缝发展的重要措施。     

水电站设计及施工

〈钢筋混凝土框排架结构空间地震反应分析〉(白晓红等)《工业建筑》2007.№.11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。〈河岸临界崩塌高度的研究〉(…     

我国西南山区输电线路场地地震效应

西南山区大部分为具覆盖层下伏基岩场地,并且地势陡峻。在其输电线路工程中,场地在地震作用下的稳定性对上部杆塔结构的安全影响较为明显。目前对于不同场地条件对地震动的影响有一定的研究,但针对西南山区陡坡地形,特别是具基岩场地中基岩强度对场地地震效应的研究还较少。以西南山区某典型输电线路场地为研究对象,采用FLAC3D数值分析软件,运用时程分析方法,分析场地地震峰值加速度放大系数、场地永久位移随覆盖层厚度和基岩强度的变化特征,探讨西南山区不同场地地基条件的地震效应。研究表明：随着覆盖层厚度的增加,场地峰值加速度放大系数逐渐减小、永久位移逐渐增大;随着基岩强度的增大,场地水平峰值加速度放大系数逐渐减小,竖向峰值加速度放大系数逐渐增大、永久位移逐渐减小。     

用刚体弹簧元研究拱坝的地震破损过程

在满足刚度、强度和荷载等效的基础上，本文采用三维刚体弹簧元模型模拟连续一非连续介质系统，通过拱坝在自重和水压荷载作用下的位移场和应力场的计算，并且与有限元方法计算的结果对比，表明该法在模拟连续介质方面的精度在工程上可以接受。随后应用这一模型分析某拱坝的地震破损过程，计算结果表明，地震加速度峰值对拱坝整体性受损存在一临界值，对于研究的某拱坝，在选定的几何参数和物理参数条件下，当地震加速度峰值小于0．4g时，坝体的整体性保持较好，地震引起的动力残余位移较小且呈线性变化；当地震加速度峰值大于0．5g时，由于强震的往复作用，横缝以及水平施工缝的开裂造成拱坝中上部产生分离的混凝土块体，拱坝整体性受损较重。因此，建议在坝体中上部配置钢筋抗震加固带以提高拱坝的抗震安全性能。