超高耸烟囱结构关键技术研究

论文摘要

作为太阳能发现系统的重要的构筑物,高耸烟囱对发电的系统效率,稳定运行起着至关重要的作用。本文为“建设风电,太阳能热气流综合集成的稳态储能发电系统”项目方案中太阳能烟囱结构设计部分,作者对太阳能烟囱静力性能、动力特性、抗震和抗风性能等进行的研究如下:首先,结合项目本身的工艺要求和方案选择结果,建立太阳能烟囱三维有限元模型,在考虑自重荷载、等效静力风荷载和其他荷载的组合工况下,针对最不利荷载工况对结构进行空间静力分析,得出静力分析结果,再对该模型进行结构自振特性分析。其次,针对该工程项目所在场地土类别,选择常用的三条地震波输入超高耸烟囱结构模型进行地震时程分析,由此得到其在不同地震波作用下的结构动力响应曲线,分析结构在地震作用下的动力特性。最后,重点介绍脉动风速时程模拟理论以及两种常见风速时程模拟方法,谐波叠加法和线性回归滤波法,及其在计算机仿真中的实现过程。基于MATLAB仿真平台,采用谐波叠加法法编制脉动风速时程仿真程序,生成包含平均风和脉动风的风速时程,根据风荷载计算理论生成作用在烟囱整体结构上的风荷载时程,将生成的结果输入到烟囱模型中,进行结构在风荷载作用下的动力时程分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外设计方法和研究现状
• 1.3 本文的主要研究内容
• 2 超高耸烟囱结构静力分析
• 2.1 总体介绍
• 2.2 所受荷载情况
• 2.3 结果分析
• 3 超高耸烟囱结构模态分析
• 3.1 模态分析理论
• 3.2 模态分析结果
• 3.3 本章小结
• 4 超高耸烟囱地震响应分析
• 4.1 抗震理论发展阶段
• 4.2 振型分解反应谱分析
• 4.3 时程分析法
• 4.4 结果分析及总结
• 5 脉动风荷载时程模拟理论
• 5.1 前言
• 5.2 风荷载的谱表示方法
• 5.3 脉动风荷载时程生成的两种方法
• 5.4 本章小结
• 6 超高耸烟囱风荷载动力响应分析
• 6.1 引言
• 6.2 时域内风荷载的模拟
• 6.3 脉动风荷载分析结果
• 6.4 本章小结
• 7 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 本文所用APDL 程序