新型钢造粒塔抗震体系研究及应用

论文摘要

采用高塔造粒方式进行复合肥生产,能够提高复合肥氮的含量,生产出作物实际需要配比的复合肥。尿素造粒塔既是一种高耸构筑物,也是尿素生产中的重要化工设备。在设计尿素造粒塔时,不仅要满足工艺生产的条件,还应满足结构强度和稳定性的要求,以确保化工生产持续正常运转。因此,开展造粒塔结构分析研究,对其进行科学合理的设计具有重要的意义。传统的造粒塔多采用钢筋混凝土结构,施工麻烦、进度慢,为了满足塔体的抗震性能,必须把复合肥的生产装置放在塔底,增加了复合肥工艺生产的复杂性。本文以湖北洋丰集团有限公司造粒塔工程为背景,改变传统造粒塔的结构设计形式,采用钢管混凝土结构体系,加快了施工进度,通过在钢管混凝土柱之间加设双杆件支撑,不仅改善了塔体的稳定性和抗震性,而且可以把生产设备放置造粒塔顶部,缩短了物料在系统中的运行周期,使生产效率得到了提高。本文的主要工作和成果是:1、对塔式结构及钢管混凝土结构发展做了简要总结,并对本文所需用到的分析方法及原理进行叙述。2、根据某工程98米高钢造粒塔的结构特点和工作原理,分别用软件SATWE和SAP2000建立了有限元空间结构分析模型,该模型采用钢管混凝土柱结构,柱与柱之间的支撑采用两个空心钢管连接。3、用振型分解反应谱法和时程分析法对该塔进行地震作用下的受力分析。选取三条实际地震记录输入进行时程分析,分别用X向、Y向地震输入。分析结构的受力、侧移情况。计算结构楼层位移及层间位移及其沿高度的分布,分析有无突变。对内力和变形较大的部位及构件进行分析,找出结构的薄弱环节。4、通过两个软件的运算,其得到的计算结果用来反分析及验算,优化设计。为工程设计提供计算结果,为工程实践提供参考。5、最后希望通过用两种软件的计算分析来论证该造粒塔设置双杆件支撑来控制结构侧移作为一种既有效又经济的方法是合理可行的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 塔式结构的概述
• 1.1.1 塔式结构的特点
• 1.1.2 塔式结构的应用
• 1.1.3 塔式结构的功能
• 1.2 造粒塔的介绍
• 1.2.1 我国高塔复合肥开发技术背景
• 1.2.2 造粒塔的选择
• 1.2.3 造粒塔的结构特点
• 1.3 钢管混凝土发展概况
• 1.3.1 钢管混凝土杆件
• 1.3.2 钢管混凝土结构的组成
• 1.3.3 钢管混凝土国外应用情况
• 1.3.4 钢管混凝土国内应用情况
• 1.4 钢管混凝土结构抗震性能的研究发展状况
• 1.4.1 国外对钢管混凝土构件的抗震性能试验研究
• 1.4.2 国内对钢管混凝土构件的抗震性能试验研究
• 1.4.3 钢管混凝土结构的计算理论
• 1.5 本论文主要工作
• 第2章 高层结构的空间分析方法
• 2.1 常用的空间分析方法
• 2.2 力学模型的选取
• 2.3 计算软件介绍
• 第3章 高层筒体结构抗震研究的方法
• 3.1 抗震设计思想
• 3.2 建筑抗震破坏准则
• 3.3 高层建筑进行弹性地震反应时程分析的必要性
• 3.4 结构地震反应的时程分析方法
• 3.4.1 时程分析基本假定
• 3.4.2 结构的动力分析模型
• 3.4.3 动力方程及求解方法
• 3.5 地震波的选择及调整
• 3.5.1 地震波的选用
• 3.5.2 幅值
• 3.5.3 频谱特性
• 3.5.4 持续时间
• 第4章 洋丰公司造粒塔抗震分析
• 4.1 计算模型及基本数据
• 4.1.1 工程概况
• 4.1.2 软件计算
• 4.2 反应谱分析
• 4.3 弹性时程分析
• 4.3.1 自振周期与振型的比较
• 4.3.2 位移分析
• 4.3.3 地震响应时程分析
• 4.3.4 楼层剪力的比较
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 攻读硕士学位期间参与课题
• 致谢