目前,我国以火力发电作为主要发电形式,火电站的安全运行至关重要。汽轮发电机支撑结构作为承载发电机、轴系等机组设备的重要依托,对于汽轮机的平稳运行起到了决定性的作用。因此在设计时,对火力发电机支撑结构的动力特性及抗震性能有较高的要求。由于机组设备的设计、制作工艺、以及支撑结构的布局存在差异,对具有特定结构布置的支撑结构进行单独的试验研究就显得尤为重要。同时,根据国家相关规定,试验所得结果符合规范对于动力性能的相关要求,才可进行实际工程建设。本文以我国某实际火电站660MW汽轮发电机支撑结构为研究背景,按照设计院提供的支撑结构图纸制作1:10缩尺模型,进行了较为细致深入的试验研究。主要研究内容及结论如下:(1)采用空间三向随机激振的方法对支撑结构进行模态测试,给出了支撑结构的自振特性,主要包括自振频率、振型、阻尼比等。试验结果表明,支撑结构自振频率在转子工作频率段内(50Hz±25%)分布较为稀疏。在低频区范围内振型主要以顶板整体平动、扭转为主;在高频区则以顶板局部弯曲、扭转以及结构竖向弯曲振动为主,但这一类振型较少。这种分布方式对于汽轮机的安全运行较为有利。(2)对支撑结构缩尺模型进行模态试验,将所得结果进行振动线位移及振动速度均方根值分析,得到支撑结构模型在多扰力点激励下全频率段的振动响应预测结果。根据相似比转换成支撑结构原型的响应结果,绘制相应的幅值曲线。试验结果表明,在启动阶段支撑结构振动线位移最大为23.40μm;在工作转速范围内支撑结构振动线位移最大为17.31μm。最大振动速度均方根值为3.33mm/s,支撑结构振动线位移及振动速度均方根值均满足国家相应规范要求。(3)对支撑结构与机组相连的轴承支座处进行锤击,同时通过力传感器、加速度传感器采集相应数据,截取并分析发电机机组工作频率段内(37.5~62.5Hz)的动刚度数值及幅值曲线。试验结果表明,支撑结构轴承支座处动刚度最小值为5.72×10~6kN/m,符合相关规定要求,证明支撑结构抵抗变形的能力满足实际工程需要。(4)对支撑结构模型进行低周往复加载的拟静力试验,给出了支撑结构模型的滞回曲线、刚度、延性、耗能能力等性能指标。结构的滞回环较为饱满,抗震性能良好;在同级荷载下,没有发生明显的强度退化现象;位移延性系数较大证明结构具有较好的延性性能;在塑性阶段,随着荷载位移的逐渐增加,结构耗能能力显著增强,结构的抗震性能良好。