超大型冷却塔随机地震响应及可靠度分析

论文摘要

双曲冷却塔是电厂的重要构筑物之一,其结构安全性关系到电力生产的正常运行。随着国家经济的增长,我国用电需求不断增加;同时随着国家“上大压小”电力能源结构调整政策的实施,机组容量不断加大,冷却塔的建造规模和体量也越来越大,目前规划和在建的超过《火力发电厂水工技术规定》（NDGJ-78）中塔高≤150m和《工业循环水冷却设计规范》（GB/T50102-2003）中塔高≤165m限值规定的大型冷却塔时有出现。本文针对大型冷却塔主要进行了地震反应谱分析、结构随机地震反应分析和地震动力响应的参数影响分析。1.分析了基于传统随机振动理论和虚拟激励法的结构随机地震反应分析法,给出了几类常见地震动模型及其参数确定方法。2.采用反应谱分析方法,计算结构在不同荷载效应组合下的的地震响应。3.选用杜修力-陈厚群模型描述地震动输入,分别采用经典随机振动理论和虚拟激励法研究了结构在一致地震激励下的动力响应,同时研究了四种不同地震动输入时冷却塔的随机地震响应。并将反应谱分析结果与平稳随机地震响应分析结果的标准差进行比较。4.基于首次超越理论分析了超大型冷却塔的抗震动力可靠度,为评价超大型冷却塔设计规定提供了理论参考。5.详细考察结构弹性模量、地震动模型、场地土类别以及模态数对超大型冷却塔地震动力响应的影响,可为超大型冷却塔的抗震设计和分析提供参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 冷却塔结构分析研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.2.3 存在的问题
• 1.3 结构随机振动研究现状
• 1.4 结构抗震可靠度研究现状
• 1.5 本文的主要研究内容
• 2. 结构随机振动理论及随机地震动模型
• 2.1 结构随机地震反应分析的经典方法
• 2.1.1 单自由度线性体系随机响应分析
• 2.1.2 随机振动的虚拟激励法
• 2.2 随机地震动模型
• 2.2.1 地震动平稳随机模型
• 2.2.2 非平稳随机地震动模型
• 2.3 随机过程地震动模型的参数确定
• 2.3.1 平稳随机过程地震动模型的参数确定
• 2.3.2 强度非平稳随机过程地震动模型的参数确定
• 2.4 本章小结
• 3. 超大型冷却塔地震响应分析反应谱法
• 3.1 反应谱法基本理论
• 3.2 地震作用反应谱分析
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 自振特性分析
• 3.2.3 反应谱分析
• 3.3 本章小结
• 4. 超大型冷却塔随机地震响应及可靠度分析
• 4.1 随机地震响应分析
• 4.1.1 X 向激励作用下的响应特性
• 4.1.2 X 向+Y 向激励作用下的响应特性
• 4.1.3 X 向+Z 向激励作用下的响应特征
• 4.1.4 X 向+Y 向+Z 向激励作用下的响应特征
• 4.2 超大型冷却塔动力抗震可靠度分析
• 4.2.1 基于首次超越破坏准则的动力可靠性分析
• 4.2.2 算例分析
• 4.3 反应谱法分析与随机地震响应分析结果的比较
• 4.4 本章小结
• 5. 超大型冷却塔随机地震响应参数分析
• 5.1 材料弹性模量对结构响应的影响
• 5.2 地震动模型对结构响应的影响
• 5.3 场地土类别对结构响应的影响
• 5.4 模态数对结构响应的影响
• 5.5 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 有待研究的问题
• 致谢
• 参考文献
• 附录