火电厂有粘结预应力混凝土框架抗震性能试验研究

【摘要】： 大型火力发电厂主厂房除氧煤仓间具有竖向荷载大、横向跨度大的特点,其常规结构型式为钢筋混凝土框(排)架结构,采用预应力混凝土框架结构在国内外并不多见。而预应力混凝土框架结构应用于有特殊生产工艺要求的工业建筑中,其抗震性能还存在一定争议,亟待研究。本文以预应力混凝土框架为研究对象,完成了平面框架模型拟静力加载试验和空间框架模型振动台试验,同时将试验结果与数值模拟结果进行对比分析。本文的主要研究工作包括: 1.拟静力加载试验。选取一榀多层单跨预应力混凝土平面框架为研究对象,根据试验结果研究了结构在水平地震作用下的破坏形态,绘制了结构的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线及应变变化曲线,分析了能反映结构延性性能的位移延性系数、梁端曲率、转角及塑性铰的出铰顺序等延性指标,对框架在地震下的破坏机制进行了分析。 2.模拟地震振动台试验。选取多层单跨预应力混凝土空间框架为研究对象,考察其在三种地震波作用下的动力反应。根据试验现象分析了结构的破坏特征,推算出原型结构的周期和振型,分析了扭转对结构的影响程度,根据试验结果计算分析了结构刚度下降幅值、层惯性力分布、加速度时程和位移时程。 3.采用三维实体单元建立空间框架模型,进行非线性有限元动力时程分析,并将分析结果与试验结果做对比,重点了解了该类结构在小震和大震作用下的反应,将分别采用平面框架模型与空间框架模型所得到的结果进行对比,得出了一些有益的结论。 4.在试验和理论分析的基础上,对预应力混凝土工业厂房框架的设计进行了探讨,分析了影响该类结构抗震性能的主要因素,对预应力混凝土框架节点的设计和构造措施提出了相关建议。 综上所述,通过对预应力混凝土工业厂房框架结构试验及理论分析,研究了其抗震性能,提出了针对该类结构的设计方法和构造措施,本文的研究可为该类结构的应用及工业行规的制定提供参考。