抽水蓄能电站地下厂房机墩结构刚度分析与设计优化

以我国西龙池高水头抽水蓄能电站地下厂房为计算实例,利用有限单元法建立数值模型,对机墩结构的整体刚度特性进行了分析.探讨了结构计算模型和边界条件的影响,在自振特性计算的基础上进行共振复核.进而就机墩的结构形式和尺寸等对机墩刚度的影响进行了敏感性分析,探讨了提高机墩刚度及其抗振性能的设计途径,并研究了拟静力法和动力法对计算结果的影响规律,得到了明确的结论性认识,可以为大型抽水蓄能电站地下厂房机墩结构的抗振设计提供有益参考.     

大型水电站地下厂房结构自振特性研究

结合某大型水电站地下厂房工程实际,采用三维有限元法从边界条件、模型范围、材料特性、垫层范围和垫层失效5个方面对其自振特性进行全面、系统的研究.结果表明:采取一定的措施加强围岩与厂房上下游边界的粘结强度,能够有效提高机组支撑结构的自振频率,抑制楼板、风罩薄弱部位的低频振动;模拟范围越小,结构各阶自振频率越大;提高混凝土的强度等级对整体混凝土结构的自振特性影响较小;垫层失效后,结构的自振频率显著减小,老化后的垫层平面范围越大,高阶频率降低越多,而低阶频率变化不大.     

模拟范围对水电站机组支承结构动力特性的影响研究

对于水电站机组支承结构而言,模拟范围愈大,计算出的自振频率愈低.为了确定合理的模拟范围,根据工程实例,针对机组段之间分缝的坝后式厂房,分别从有限元计算和结构动力学推导两个方面分析了模拟范围对机组支承结构动力特性的计算结果的影响,指出常规模拟方式存在的问题和合理的结构模型应包括的范围.     

津保铁路矮塔斜拉桥的动力特性

以津保铁路矮塔斜拉桥为例,应用大型有限元软件Midas／Civil对该桥建立全桥模型,采用子空间迭代法对其进行动力分析,得出该桥的自振频率和振型,并讨论了边界条件对其动力特性的影响．计算结果表明：设置辅助墩能明显提高结构的整体刚度,并对结构的自振频率和振型有较大影响．研究结果可为同类型矮塔斜拉桥的设计和施工提供参考．     

组合节点刚度对组合框架的抗震性能影响分析

为研究钢-混凝土组合节点刚度对组合框架抗震性能的影响,首先讨论了组合节点的刚度及其影响因素,然后通过某多层钢结构工程实例,利用Ansys有限元软件建立了纯钢框架与组合框架,分别假定刚接及考虑节点刚度等共4种框架模型,进行了多遇地震反应谱分析及弹性时程分析,并进行了计算对比.计算结果表明,考虑钢框架的组合作用后,结构整体自振周期变短,基本自振周期降低了13.4%,说明结构整体刚度变大.但考虑节点刚度后,地震周期又有所加大,纯钢框架及组合框架基本自振周期均增大了17%,相应地震位移变大,2种模型的反应谱法分析顶层位移分别增大了8%,11%,说明组合节点刚度对结构的抗震性能是不可忽略的因素.     

华药集团厂房框架结构楼面振动有限元分析

利用有限元软件对华药集团厂房结构进行了有限元建模并进行了模态分析,得出了厂房的自振频率.在此基础上对厂房进行了谐响应分析,得出了厂房楼面振动的原因主要是由于荷载增加,而不是由于结构与动力设备共振.     

考虑台基影响的应县木塔地震响应有限元分析

为研究台基对应县木塔地震响应的影响,采用ANSYS有限元软件建立了八角形台基、上部木结构及考虑台基影响的应县木塔整体结构有限元模型,采用模态分析法得到了模型的自振频率及周期.分析得到了上部木结构的弱水平刚度方向,并对上部木结构和考虑台基影响的整体结构模型输入地震波激励,对比分析了两种模型的地震响应.结果 表明:八角形台...     

水电站直埋-垫层组合蜗壳结构受力特性分析

为探讨功果桥水电站厂房蜗壳结构先进、可行的埋入方式,采用大型有限元分析软件ABAQUS对不同埋入方式下蜗壳结构进行了三维数值仿真分析,从混凝土开裂情况、机墩不均匀上抬位移、座环承受的不平衡力等主要控制指标剖析了蜗壳结构受力特点.研究结果表明:直埋-垫层组合方案可有效控制关键部位的混凝土开裂,显著减小混凝土损伤范围和损伤水平,并有效控制机墩特征截面的不均匀上抬,降低座环不平衡推力,有较好的工程适应性.研究成果对同类工程设计具有参考意义.     

多跨度石拱桥结构仿真分析研究

应用三维有限元程序对某一多跨度石拱桥整体结构进行了动静力仿真分析.研究结果表明,多跨度石拱桥作为一个整体,其自振频率较为密集,桥梁具有足够的安全裕量.计算结果符合实际,可作为其他石拱桥设计时参考.     

墩高对连续梁桥抗震性能的影响

以南水北调中线工程中某预应力混凝土连续梁桥为例,采用有限元程序MIDAS建立了考虑和不考虑桩土作用的两种有限元计算模型,选取5,10,15,20,25 m等5个墩身高度,采用反应谱分析法,分析在顺桥向及横桥向地震输入下不同墩身高度对结构的自振周期、制动墩和非制动墩的墩顶位移、墩底内力、墩顶内力的影响规律,以及桩土作用效应随墩身高度的变化规律,可为同类桥梁结构的抗震设计提供理论依据.     

抽水蓄能电站地下厂房楼板结构的动力特性分析

以某电站地下厂房楼板结构为例,采用计算模拟法对抽水蓄能电站常用的板梁和厚板结构进行计算,并对其不同楼板结构的动力特性进行了对比分析。结果表明,当厂房楼板的静力刚度要求较高时（板梁结构静力刚度等效于1.5 m厚板结构）,板梁结构自振频率高、动力响应小,其结构形式优于厚板结构;当厂房楼板的静力刚度要求不高时（板梁结构静力刚度等效于1.0 m厚板结构）,板梁和厚板结构的动力特性相差不大。     

陆上风电装配式基础结构研究综述

陆上风电结构的基础通常采用现场浇筑混凝土的施工方式,效率低,污染大,质量难以保障,不利于风电产业的高质量发展。装配式风电基础结构采用了标准化设计、工厂化生产的建造方式,能大幅缩短风电场建设周期,有效保障基础质量,并减少对环境的污染,是风电转型升级和降本增效的重要举措之一。搜集、整理和归纳陆上风电装配式基础结构及研究现状,针对风电装配式基础结构的特点,总结了梁板基础、多足基础等6类主要的风电装配式基础结构形式,并对每种形式的特点、研究现状做了详细的分析,列举了部分国内外应用装配式基础的陆上风电场项目。结果表明：陆上风电装配式基础结构需要进一步完善设计依据,优化结构形式,形成全寿命设计理论与性能控制方法,以支撑风电结构高质量发展。     

基于Kriging模型的汽轮机基础优化方法

本文以Kriging方法为基础,以ANSYS软件平台为构建汽轮机基础模型以及求解位移响应的依据,对汽轮机基础结构进行了常规动力优化.针对汽轮发电机基础动力优化问题,以汽轮机基础结构截面面积和几何位置为设计变量,以结构重量和最大动位移最小化为目标的多目标优化设计模型.采用分级优化的思想,截面面积优化与几何位置优化交替进行,通过多个汽轮机基础的算例结果表明:本方法适用性强,优化效果比较明显,具有一定的工程应用价值.     

机组框架式基础动力特性对底板厚度的灵敏度分析

建立了汽轮发电机组框架式基础动力特性对有关设计变量的灵敏度分析模型,并以国内某电厂的一台600MW汽轮发电机组框架式基础为工程实例,对其动力响应与底板厚度的灵敏度进行了数值分析计算,计算结果表明：基础底板的厚度对框架式基础的动力响应幅值影响较小,为了降低基础的造价和方便施工,可以适当的减小框架式基础的底板厚度．     

1000MW机组火电主厂房框架结构温度应力计算与分析——浙江国华宁海电厂二期工程主厂房结构设计

根据目前1000MW机组火力发电厂主厂房工艺布置要求,采用现浇钢筋混凝土框架结构的主厂房纵向框架结构长度已超出规范相关规定,因此必须对温度应力对框架结构的影响进行分析和计算,并采取相应的设计优化措施,以避免温度应力导致结构裂缝的开展,从而影响结构的正常使用甚至危及主厂房的安全.本文以宁海电厂二期工程国内第一个已开工建设的1000MW机组现浇钢筋混凝土框架结构主厂房为例,对主厂房纵向框架超长结构温度应力进行计算,分析探讨温度应力的作用特点及对结构整体和局部构件的影响,进一步优化设计主厂房纵向框架的结构型式.     

考虑土与基础的共同作用计算汽轮机基础的底板

本文用土与基础共同作用的分析方法将汽轮机构架式基础与土作为一个整体,用有限元法进行基础的静力计算,并将地基分别模拟成文克尔地基、弹性半空间地基和分层地基,编制了TFS程序。通过典型实例将计算结果与实测进行比较,得到比较满意的结果,并探讨了汽轮机构架式基础底板厚度与相对挠度之间关系以及地基加固处理对基础底板相对挠度的影响,得出有实用意义的结论。     

空间飞行器杆系结构金属接头的有限元分析

讨论了复合材料杆系结构中金属接头几何造型特点,以图形软件为基础,从数据库中提取相贯曲线及其参数,最终形成金属接头的有限元模型。根据其所受载荷特点,进行了有限元分析,解决了某空间飞行器支架结构复合材料杆系金属接头的强度和变形的计算问题。实践证明,该建模方法简捷、准确,用户只需要修改若干基本参数,便可以直接生成的金属接头结构的有限无模型,为金属接头的优化设计奠定了基础。     

深埋暗道CFG桩及碎石垫层复合地基变形特性

将CFG 桩复合地基技术应用于深埋暗道这类特种结构的地基处理问题,通过对具体试验工程进行现场测试以及不同厚度碎石垫层的室内模型试验研究,对深埋暗道CFG桩复合地基沉降变形进行了分析,指出褥垫层的压缩量是应该被考虑到的,沉降变形计算不能仅仅考虑针对复合地基的修正,并应同时考虑褥垫层变形的修正。利用ABAQUS有限单元法分析了不同厚度褥垫层对C FG桩复合地基桩土应力比、总沉降量、垫层压缩量和桩身轴向应力的影响规律。介绍了一种输煤暗道沉降变形监测方法,通过现场测试、室内模型试验以及有限元分析,确定了深埋暗道CFG 桩复合地基褥垫层的选用原则。     

复合土钉支护转角有利影响范围

基坑复合土钉墙转角处有明显的空间效应,受力变形较小,对支护结构有利,但不清楚转角定量的有利影响范围,目前设计中仍按照与基坑中部一样保守设计,为在此范围内降低土钉用量,避免保守设计,对水泥土搅拌桩复合土钉支护结构建立了全尺寸整体三维有限元模型,这种模型包含基坑的转角,能考虑基坑的空间效应,通过建立接触面单元,能考虑土体和搅拌桩、土体和土钉的相互作用,量化分析了基坑转角对支护结构受力和变形的有利影响范围,计算结果表明,基坑转角对开挖面水平位移、地表沉降、坑底隆起、土钉轴力的有利影响范围分别约为1.3、1、1、1.2倍的开挖深度。经与实际工程现场实测值对比,验证了该模型分析结果的可靠性,同时分析结果优于平面二维和局部三维有限元模型,结论为复合土钉支护结构的优化设计和安全施工提供了理论依据和研究方法。     

单排小桩复合桩墙支护结构设计计算方法

复合桩墙支护结构是一种由水泥土桩墙和竖向小桩通过钢筋砼压顶板联合构成的新型复合型支护结构体系．本文在全面总结复合桩墙支护体系结构类型及其计算模型基础上．结合现场试验研究和数值模拟，提出了单排小桩复合水泥土桩墙支护体系基于整体计算模式的设计计算方法，为同类型基坑工程的设计和施工提供了一定的技术参考．