某灯泡贯流式水电站不对称厂房抗震分析

为研究某左右不对称灯泡贯流式厂房结构在静动力荷载作用下的位移、应力分布规律,采用三维有限元动力反应谱法对其进行抗震分析,计算中采用完全二次项组合(CQC)法考虑双向的扭转耦联作用,应用Westergaard公式考虑地震动水压力。结果表明,该厂房位移应力分布合理,可为同类工程提供参考。     

水电站进水塔结构抗震性能评估

水电站泄洪洞进水塔作为地下隧洞的首部结构,其安全性关系到整个水电站的安全和效益。采用大型三维有限元程序ANSYS对某水电站泄洪洞进水塔结构进行了抗震分析,计算分析了进水塔结构的自振特性,通过反应谱法计算了在顺水流方向、垂直水流方向和竖直方向地震共同作用下进水塔结构的动位移、动应力分布等动力响应情况,并将动力计算结果与静力计算结果进行叠加,评估了进水塔结构抗震性能。结果表明,进水塔结构的变形与强度均能满足要求,但其抗震薄弱部位应力较大,在结构设计时需采取特殊措施以确保塔体结构的安全。     

200m级垂直升船机承船厢结构抗震分析

为分析200m级垂直升船机承船厢结构的抗震性能,利用ADINA软件建立升船机承船厢结构与厢内水体有限元模型,考虑流固耦合作用,通过承船厢结构的应力、位移时程包络图分析其抗震性能。结果表明,初设完成的升船机承船厢结构在地震作用下的应力和位移反应均满足强度和刚度设计要求。研究成果可为高坝通航升船机承船厢结构的抗震设计提供参考。     

单桩海上风机灌浆连接的抗震性能研究

在地震作用下,灌浆连接段的稳定性直接关系到风机结构的安全。为了探讨灌浆连接的抗震性能,文章以5 MW单桩风机为研究对象,采用OpenSees和ANSYS软件分别建立风机结构及灌浆连接有限元模型;以最不利的地震动为输入,同时考虑风和波浪耦合作用分析灌浆连接的受力及反应。结果表明,地震动使风机灌浆连接处产生较大荷载作用,容易使灌浆层出现高拉应力,导致灌浆材料拉裂,致使灌浆连接失效;地震动强度较小时,风和波浪荷载对灌浆连接受力影响较大,随着地震动强度增大,风和波浪的影响逐渐减弱。风机灌浆连接的抗震设计,应重点分析灌浆层的震动破坏,并充分考虑风和波浪的荷载效应。     

密松水电站副厂房结构抗震分析

水电站副厂房是设置重要电气设备和工作人员工作的主要场所,其抗震安全性直接关系到整个电站的安全运行,以密松水电站副厂房为例,采用振型分解反应谱法对其结构进行抗震计算分析,给出了结构自振特性及在地震作用下的动应力、动位移,并采用最不利组合法将动力计算结果与静力计算结果进行叠加,对叠加后的结构应力及位移进行评估分析。结果表明,高地震烈度下,副厂房结构上部纵、横梁底部应力较大,建议在这些部位增大梁截面尺寸或加强配筋,以保证副厂房结构的安全运行。     

高拱坝流固耦合动力特性研究

高拱坝的动力特性分析是高坝抗震设计的重要内容。结合拉西瓦拱坝,考虑流固耦合作用及粘弹性边界影响,建立拱坝—地基—库水三维有限元模型,以研究库水对拱坝结构振动频率和振型的影响,借助反应谱理论对拱坝进行反应谱计算与分析。结果表明,坝体位移以顺河向为主,位移最大处出现在坝顶;坝体应力主要为拉应力,应力最大处出现在坝顶附近,计算结果与事实情况相符,符合拱坝震动的一般规律;在设计反应谱的振动作用下,该拱坝未出现大范围的破坏,满足《水工建筑物抗震设计规范》要求。     

地震荷载作用下水电站厂房结构的振动应力分析

结合三峡右岸电站某机组段建立了三维数值计算模型,采用有限元与无限元耦合系统模拟水电站厂房结构无限域地基问题并应用时间历程分析法进行地震荷载作用下的动力响应计算。在蜗壳结构外围混凝土发生塑性损伤的基础上,分析了电站厂房在地震动荷载激励下各部位混凝土结构、流道系统金属结构的振动应力峰值。结果表明,地震荷载作用下混凝土结构的振动应力水平较低,对混凝土动力强度复核影响不明显,流道系统金属结构的振动应力水平较低,不会发生因强度不足而引起的破坏。     

地震作用下某钢管桩码头排架结构耗能特性分析

为研究地震动强度对钢管桩码头结构耗能特性的影响,分析了江苏省某钢管桩码头排架在不同地震峰值加速度下的能量耗散特性,选取与抗震规范加速度反应谱符合程度较好的两条实际地震波和一条人工波作为设计地震动,采用循环荷载作用下的p-y土弹簧模拟桩土相互作用。计算结果表明,在地震动峰值加速度确定的条件下,根据所提方法选择的三条地震波输入结构的总能量大小比较接近;地震作用下,钢管桩码头结构主要耗能形式是阻尼耗能,占比高于80%,滞回耗能占比较小,说明结构损伤程度较低,抗震性能较好;大震情况下损伤主要发生在陆侧第一根桩基,入土深度对桩基滞回耗能分配有较大影响。     

基于数值仿真的变压器运输强度计算

变压器运输过程中可能会受到启、停、转向等多种工况下载荷的作用,运输安全是变压器正常运行的前提。为了分析运输对变压器结构的影响,分别利用谐响应分析及静强度分析的方法进行计算,得到了变压器各部分结构在运输加速度载荷作用下的位移和等效应力计算结果,有助于产品结构的改进,提高系统的可靠性。     

近场地震作用下某高面板堆石坝抗震性能评估

大坝抗震性能评估能够综合分析坝体在不同地震动强度地震动作用下发生的震损情况及可能造成的震害风险,是近年来坝工领域抗震研究的热点之一.鉴于目前近场地震作用下坝体的抗震研究相对较少,讨论近远场地震动作用下某高面板堆石坝大坝的易损性和震害风险的差异.通过采用增量动力分析方法(IDA)得到坝体的易损性曲线,并根据坝址地震概率模...     

1000MW核电站双壳体离心式上充泵抗震计算

采用有限元Ansys软件建立离心式上充泵三维模型和划分有限元网格,对其结构进行固有模态分析,并采用静力法按SSE地震载荷计算上充泵的抗震性能,并将自重、温度、工作压力等载荷的作用结果与地震载荷的作用结果按SRSS组合．结果表明：离心式上充泵结构的基频为655．13Hz,远大于33Hz,为刚性结构;上充泵最大VonMises等效应力发生在外壳体中部,为103．40MPa,小于ASMEⅡ所确定的该材料许用应力140．23MPa;位移最大响应发生在外壳体中部,为0．143mm,远小于各部件最小1mm间隙,满足抗震规范要求．     

基于反应谱法的某高拱坝动力分析有效振型阶数探讨

多振型反应谱动力分析时,所取振型阶数会影响计算结果的精度和可靠性,而合理的阶数与结构的复杂性有关。以某高拱坝为例,计算了横河向、顺河向、竖直向三个方向地震单独激励下各阶振型参与质量系数及其累计值、对应的位移和应力,以此确定合理的振型阶数。结果表明,各阶振型参与质量系数的大小变化并无明显规律,但当振型阶数达6～7时其累计值将超过90%,此时坝体最大的位移及最大主应力均趋于稳定,其后振型对地震作用效应影响已不超过5%;与横河向和顺河向地震激励相比,需取较多的振型阶数才能得到较为稳定的位移和应力。     

某新型大功率船用汽轮机抗冲击特性研究

以某新型大功率船用汽轮机结构为基础,建立有限元分析模型,利用ABAQUS/Standard求解器计算主汽轮机在平稳运行工况下的应力以及变形情况。以平稳运行工况的刚度矩阵为基础,进行模态分析计算,确保总模态质量不小于分析系统总质量的80%。运用动态设计分析法（DDAM）,使用ABAQUS自带的冲击谱响应分析模块对主汽轮机设备进行校核。结果表明：汽轮机抗冲击能力满足GJB1060.1-1991的抗冲击要求,在横向冲击下响应最剧烈,在纵向和垂向载荷作用下的响应相对较小;主汽轮机抗冲击薄弱环节在高压汽轮机挠性板部位,建议采取Q690这种中高强度的材料,保证安全冗余。     

高闸墩及其上部附属结构地震响应分析

鉴于我国对上部附属结构抗震研究较少,规范中也未专门提及,由此导致设计人员进行等效静力计算时带有一定的随意性和经验性。借助有限元软件ADINA,利用动力时程分析法计算了西北地区某水电站的闸墩和框架结构,并通过各结构的动力特性和不同工况下的响应特点,探讨了地震作用下结构之间的耦联作用。结果表明,在地震作用时,质量和刚度沿竖向均存在明显突变的高闸墩和框架结构易产生类鞭梢效应的结构破坏,设计时应引起格外重视。     

基于模态叠加法的风电机组塔架实时状态研究

振动模态是机械结构在某一自振频率下的振动型态,是多自由度系统的固有属性。在模态分析的基础之上,提出一种基于模态叠加法的风电机组塔架振动状态与应力状态计算模型。该模型首先通过有限元法得到塔架的模态,然后通过模态叠加法根据塔架各监测点处的振动值计算得到整个塔架的振动状态及应力状态。以某风电场2.0 MW风电机组为例,通过有限元法数值模拟验证该模型计算结果的准确性。研究结果表明,该模型具有精度高和速度快的特点,能够满足实时在线计算要求。     

环境激励下泄流结构的模态参数辨识研究

水工结构在泄流激励作用下易产生剧烈振动甚至会因振动而引起结构自身破坏,为研究坝体在泄流工作状态下的振动特性,需准确地辨识出结构的模态参数指标。为此,以三峡枢纽工程#5溢流坝段为例,在坝体泄流作用下对其进行原型振动响应信号采集,根据测出的响应时程,分别采用ERA法和HHT法对结构进行模态参数辨识,并将辨识出的频率与有限元模态计算的结果进行比较。结果表明,ERA法和HHT法均具有识别结构密频的能力,两种方法提取出的频率值与有限元仿真结果吻合很好,但HHT法在识别阶数和精度方面均优于ERA法,更能全面、准确地反映结构的动力特性。     

小舜江输水泵站厂房结构动力响应分析及安全评价

根据小舜江输水泵站工程结构特点,选取#3、#4机组段厂房结构及其地基建立了厂房结构的三维有限元模型,采用三维有限元动力时程分析方法分析了小舜江输水泵站厂房结构关键部位的应力和变形,并对其工作性态进行了安全评价。结果表明,关机工况下厂房结构的动拉、压应力极值均出现于#3机组段下游主梁跨中部位,最大动拉、压应力分别为0.829、-0.837 MPa,均小于材料的抗拉和抗压强度设计值;开、关机工况下厂房结构在垂直方向上的振幅极值同样出现于#3机组段下游主梁跨中部位,开、关机工况下的最大振幅分别为0.352、0.815 mm,均超出规范允许值0.15 mm,因此需对泵站厂房结构振幅过大部位进行减振处理。     

基于实测数据的电缆桥架有限元模型修正

对电缆桥架有限元模型中螺栓连接的复杂结构进行了简化处理,基于实测数据对电缆桥架有限元模型进行了修正。应用ANSYS有限元分析软件对电缆桥架结构进行模态分析,提取了X、Y向整体振型的第1阶模态频率。为验证模型,设计了白噪声激励试验,利用随机子空间法进行模态识别,得到结构的实测频率。采用虚拟材料弹性模量对螺栓参数进行修正。修正前有限元模型模态频率与实测频率的相对误差X向为1.3%、Y向为26.7%,修正后有限元模型模态频率与实测频率的相对误差X向为0.04%、Y向为2.2%。采用修正后的电缆桥架模型进时程分析,并对模拟结果与实测结果进行了比较,结果表明修正后的有限元模型模拟结果与实测结果吻合较好,能更真实地反映结构动力特征。