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《中北大学》 2018年
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核电桥式起重机抗震分析及减震研究

杨扩岭  
【摘要】:核能是一种绿色、清洁、可持续能源,核能发电是我国近年来持续发展的重要产业。桥式起重机作为核电厂常用物料运输设备,为保障其在遭遇地震情况下的安全性,起重机金属结构需要具备一定的抗震性能。本文以QD型16t核电桥式起重机为研究对象,基于有限元分析理论,运用反应谱分析方法得到了起重机结构的地震响应,校核了起重机的抗震性能,并针对该核电桥式起重机进行了减震方案的设计研究。研究成果对厂房内部起重设备的抗震性能分析和桥式起重机结构的减震设计具有一定的参考价值与指导意义。首先,对安装有桥式起重机的厂房结构建立三维模型,输入设计地震波载荷对厂房结构进行时程分析,得到桥式起重机安装标高处的楼层反应谱,使用该反应谱值来模拟桥式起重机所受地震载荷。其次,使用ANSYS有限元分析软件,建立了核电桥式起重机有限元计算模型,对桥式起重机主要金属结构进行模态分析,提取得到桥式起重机前30阶自振频率和振型。在此基础上,采用反应谱分析方法得到桥式起重机结构在模拟地震载荷下的动力响应,并按照相关准则校核了该桥式起重机的抗震性能。最后,结合桥式起重机的结构特点及工作形式,根据地震卓越周期及桥式起重机自振频率等有关参数,提出了两种适合桥式起重机的减震措施——安装隔震支座与安装TMD消能阻尼器。通过运用时程分析方法对有无减震装置的桥式起重机结构进行地震响应分析,发现两种减震方案均能有效减轻桥式起重机结构的地震响应。通过分析研究得出,安装隔震支座的方式减震效率更高,竖直方向载荷作用下,该方案对结构变形的最大减震率达到25%;水平沿大车轨道方向载荷作用下,该方案对结构应力的最大减震率达到30%。验证了减震方案的可行性。
【学位授予单位】:中北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TH215

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