空气冷凝汽器系统支架结构体系动力性能研究与分析

论文摘要

直接空冷技术是一种新型的冷却水工艺，具有环保、节约水资源、综合效益高等优点，目前国内一些大型火力发电厂已经采用了该种冷却水工艺，特别是在富煤缺水的“三北”地区，采用直接空冷技术的电厂具有更广阔的应用前景。空气冷凝汽器系统支架结构体系是支撑大量设备重量并保证电厂正常运行的非常重要的结构体系。由于工艺布置的特殊要求，导致支架结构体系竖向刚度分布严重不均匀，刚度上大下小，质量分布严重不均匀，质量上大下小，这种布置方式和常规结构恰恰相反。为了保障支架结构体系的正常运转，应对结构在不同工作状况下的受力性能进行研究，然而，与多种工作状况有关且作为其研究起点的是结构动力特性的研究，它是所有研究中最基本，也是最重要的参数。本文采用脉动测试方法分别对四个电厂进行现场实测，电厂1和电厂2为单跨结构，电厂3和电厂4为三跨结构；电厂1、电厂2和电厂3已投产，电厂4即将投产。现场测试分为三个工况：纵横向平动，扭转振动，竖向振动。扭转振动拾振器在空冷平台上顶面根据现场实际情况进行布置。纵横向平动拾振器沿柱高依次布置在柱底、柱中、柱顶、空冷平台顶、A型架顶。竖向振动拾振器布置在结构一侧悬挑及柱中悬挑部位。利用DASP软件得出每种工况的时域波形分析结果和自谱分析结果，并对这两种结果的数据进行分析，最终得出结构的周期、频率和振型。对于已建的结构来说，现场实测的方法是实用的，但对于新设计的结构，则可采用简化的数学模型通过理论计算求得结构的周期、频率和振型。本文对四个实测电厂之一的电厂4利用SAP2000有限元程序进行了理论计算。在计算过程中，首先建立各平面构件的有限元模型，再建立结构体系的计算模型，最后进行模态分析，得出结构体系的周期、频率和振型。分析利用有限元程序得出的计算值，总结规律，为今后求得该类结构周期计算公式提供依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 空气冷凝汽器支架结构的特点
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第2章 测试方法与仪器
• 2.1 构动力特性测试原理及方法
• 2.1.1 自由振动法
• 2.1.2 共振法
• 2.1.3 脉动法
• 2.2 空冷支架结构动力特性测试方法及仪器
• 第3章 空冷支架结构动力特性测试
• 3.1 空冷支架结构的测点布置
• 3.2 电厂1空冷支架结构体系动力特性测试
• 3.2.1 测点布置
• 3.2.2 动力特性测试结果
• 3.2.3 电厂1测试结果附图及附表
• 3.3 电厂2空冷支架结构体系动力特性测试
• 3.3.1 测点布置
• 3.3.2 动力特性测试结果
• 3.3.3 电厂2测试结果附图及附表
• 3.4 电厂3空冷支架结构体系动力特性测试
• 3.4.1 测点布置
• 3.4.2 动力特性测试结果
• 3.4.3 电厂3测试结果附图及附表
• 3.5 电厂4空冷支架结构体系动力特性测试
• 3.5.1 测点布置
• 3.5.2 动力特性测试结果
• 3.5.3 电厂4测试结果附图及附表
• 第4章 SAP2000有限元程序计算分析
• 4.1 SAP2000模态分析基本理论
• 4.1.1 模态分析的定义
• 4.1.2 模态分析的应用
• 4.1.3 模态提取基本原理和方法
• 4.2 建模
• 4.2.1 SAP2000分析基本建模参数
• 4.2.2 空冷支架结构体系的恒荷载计算
• 4.2.3 建立有限元模型
• 4.2.4 计算模型
• 4.3 模态分析
• 第5章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录 硕士研究生学习阶段发表论文