本文關鍵詞：超大型自然通風冷卻塔非線性抗震分析

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【摘要】：自然通風冷卻塔是火電廠和核電廠的重要組成部分,其安全性是關系到國家經(jīng)濟發(fā)展的重要問題。在冷卻塔的設計中,要綜合考慮許多因素,抗震設計是其中重要的一個方面。目前對于冷卻塔抗震動力特性主要利用有限元數(shù)值模擬,然而長期以來,國內(nèi)對于冷卻塔的設計和研究通常采用線性模型進行分析,這與混凝土本身的特性還是有不小的差別,因此利用混凝土非線性本構(gòu)模型并考慮鋼筋的影響對自然通風冷卻塔進行詳細的動力分析是有重要意義的研究課題。本文以某一冷卻塔塔型為例,以通用有限元軟件ABAQUS建立三維實體模型,進行線性與非線性時程分析,線性分析時選用常規(guī)的線彈性本構(gòu)模型,非線性分析時選用混凝土損傷塑性模型。對線性與非線性動力響應的結(jié)果進行比較,在8度和9度地震作用下,兩者VonMises應力值及加速度、位移值整體差別不大,僅支柱部分略有差別；在10度地震作用下,線性與非線性分析得到的結(jié)果在支柱及殼體下部區(qū)域內(nèi)的響應值差別較大。通過詳細的非線性動力響應分析,冷卻塔結(jié)構(gòu)支柱部分的應力值最大,殼體部分的應力隨高度增加而減小,且殼體部分的應力比支柱部分的應力值小很多；殼體部分隨著高度的增加,加速度、位移響應越敏感,數(shù)值越大,在大震級地震下的波動更明顯。研究表明冷卻塔支柱是結(jié)構(gòu)抗震的薄弱部位,大震級下,冷卻塔支柱及殼體下部結(jié)構(gòu)進入非線性。對冷卻塔結(jié)構(gòu)抗震薄弱部位進行詳細的抗震分析,分別以不同跨間距和不同支柱對數(shù)的情形,對冷卻塔結(jié)構(gòu)的抗震性能進行詳細分析。不同跨間距對人字柱冷卻塔結(jié)構(gòu)的抗震性能影響較大,增大跨間距對結(jié)構(gòu)抗震不利,縮小跨間距對提高結(jié)構(gòu)抗震性能有利。不同支柱對數(shù)對人字柱塔型結(jié)構(gòu)的抗震性能有影響,在不考慮進風口風阻等其他因素下,增多支柱對數(shù)對提高結(jié)構(gòu)抗震性能有利。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM62

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