火力发电厂超大型双曲冷却塔抗震性能分析

论文摘要

双曲冷却塔是工业生产中重要的建筑物,其安全稳定性关系到工业生产的顺利进行及国家的经济发展。冷却塔结构主要受到风荷载、自重、地震作用及温度作用的影响。本文研究的超大型双曲冷却塔是火电厂中循环冷却水的重要建筑物,其高度达到250m,底部直径也达到了200m。其高度远远超过《火力发电厂水工技术规范》（NDG5-88）“冷却塔高度≤150m”的限制和《工业循环水冷却塔设计规范》（GB／T50102-2003）塔高165m的限制。由于规模的增大,原本对于小塔并不重要的作用,对大塔就变得更加重要,如地震作用。国内外的大量震害表明,结构在中等强度或强烈地震作用下,会产生严重的破坏。超大型双曲冷却塔应具有较高的抗震性能,对该类结构进行地震作用研究,具有重要的理论价值与工程意义。本文考察了现有双曲冷却塔受地震作用影响的成果并根据设计单位提供的数据,了解了结构性能、受力特点等信息。针对结构特点,本文采用abaqus6.8有限元软件进行结构建模及计算分析。主要包括双曲冷却塔模态分析；反应谱抗震性能分析,包括受力特点、变形特征,及薄弱部分分析等,并研究不同场地条件下结构的受力变形规律；对结构进行时程分析,根据规范要求选择EL-centro波、唐山波和一条人工地震波进行计算,分析结构的受力特性,并与反应谱的计算结果进行比较。最后归纳论文计算结果,指出超大型双曲冷却塔的结构受力特点,适用性等。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 超大型双曲冷却塔的研究背景
• 1.2 超大型双曲冷却塔结构特点及荷载分布
• 1.3 各种冷却塔分类及简述
• 1.3.1 冷却塔分类
• 1.3.2 各类冷却塔简述
• 1.4 国内外的研究现状
• 1.5 冷却塔研究存在的问题
• 1.6 本文研究的主要内容
• 2 理论基础
• 2.1 软件的选取
• 2.2 abaqus6.8有限元分析
• 2.2.1 结构体系
• 2.2.2 构件尺寸及材料的确定
• 2.2.3 建立模型
• 2.2.4 荷载条件
• 2.3 地震反应分析方法
• 2.4 结构模态分析
• 2.4.1 模态分析的基本理论
• 2.4.2 模态提取基本原理
• 2.4.3 结构动力特性的分析结果
• 2.5 本章小结
• 3 地震作用反应谱分析
• 3.1 地震作用反应谱法
• 3.2 计算结果
• 3.3 场地类别对结构地震反应的影响
• 3.4 本章小结
• 4 冷却塔一致激励下地震响应时程分析
• 4.1 地震作用
• 4.2 地震波的选取
• 4.3 时程分析计算结果
• 4.4 时程分析与反应谱分析比较
• 4.5 本章小结
• 5 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 附录