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某大型火电厂主厂房钢框排架结构试验及静力弹塑性分析

温永强  
【摘要】:大量震害表明,强烈的地震作用往往会给人们的生命财产造成严重危害。火电厂作为重要的电力设施和生命线工程,必须具有良好的抗震性能。火电厂主厂房框架结构无论是横向还是纵向刚度都不均匀,尤其是纵向各列框架的抗震支撑往往因设备或管道布置的需要,不可能完全按照有利于抗震的形式进行设置,导致结构整体的刚度中心与质量中心偏离较大,地震时主厂房会产生严重扭转,因此对该类结构抗震性能进行研究具有非常重要的理论意义与实际工程应用价值。 本文对某大型火电厂主厂房单榀横向钢框排架结构以1:10的缩尺比例进行拟静力试验研究。通过对该钢框排架结构施加低周反复荷载获得该模型结构的荷载-位移滞回曲线及骨架曲线,并在此基础上分析研究了结构的屈服荷载、变形恢复能力、延性、刚度及强度退化规律等,研究结果表明此钢框排架结构具有较好的抗震性能。 此外,本文还利用有限元软件SAP2000对试验模型进行模拟分析并与试验结果进行对比,结果表明两者吻合较好,说明本文采用的有限元分析方法是可行的。在此基础上利用SAP2000程序按照两种常用的侧向加载模式对钢框排架原型结构在8、9度抗震设防烈度下进行Push-over分析。通过对结构的基底剪力-顶点位移曲线、能力谱曲线等来判断结构的变形能力和抗震承载力是否能达到相应性能目标。结果表明,在8、9度抗震设防烈度下该钢框排架能满足结构弹塑性变形要求,原型结构具有良好的抗震性能。


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