超高烟囱多维地震响应及设置粘滞阻尼器控制研究

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烟囱作为火力发电厂中不可或缺的高耸构筑物,对于电力系统的正常运行有着至关重要的重要作用。它类似于一个独立悬臂结构,几乎没有赘余杆件,在结构内部可以设置的抗震防线也相对较少,在地震作用下,一旦烟囱结构的某个截面出现塑性铰则必然将造成严重破坏,带来重大损失。然而,在对高耸烟囱进行抗震设计计算时,人们通常仅考虑水平地震作用和竖向地震作用,而忽略了地震动摇摆分量对结构的影响,事实上,对于震源附近的结构而言,摇摆地震动对其产生的动力响应是不可忽视的。因此,为确保烟囱结构设计的可靠性,对高耸烟囱结构进行多维地震响应分析并采取相应的减震控制措施就显得尤为必要。本文以四川某火电厂超高烟囱为研究对象,对超高烟囱结构进行了多维地震作用下的有限元数值模拟分析,并根据悬挂式钢内筒烟囱结构的特点,提出了在烟囱的止晃点设置粘滞阻尼器的消能减震方法。主要包括以下几方面的内容:1、采用专业有限元软件SAP2000建立超高烟囱结构的有限元模型并进行水平地震El Centro波、Taft波及人工波作用下的时程分析和反应谱分析,从位移响应,内力响应及加速度响应等方面宏观分析了超高烟囱结构的抗震性能。2、运用有限元软件SAP2000对超高烟囱模型进行多维地震作用下的动力时程分析,对比分析了超高烟囱在水平地震动单独作用、摇摆地震动单独作用、水平-摇摆地震动耦合作用及水平-摇摆-竖向地震动耦合作用四种工况下烟囱结构的位移,内力和加速度等动力响应,着重探讨了摇摆地震动对超高烟囱结构的影响。3、根据悬挂式钢内筒烟囱结构的特点,提出在烟囱的止晃点设置粘滞阻尼器的消能减震方法,并采用SAP2000分别建立了设置粘滞阻尼器的烟囱结构模型和传统烟囱结构模型,分别对他们进行多遇和罕遇地震作用下的时程分析和地震反应谱分析。将多种工况下烟囱结构的位移,剪力、加速度等响应进行对比,分析了粘滞阻尼器结构的减震效果。
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