火電廠煤倉間預(yù)應(yīng)力砼框架結(jié)構(gòu)振動臺試驗研究.pdf

1、火力發(fā)電廠主廠房除氧煤倉間框架具有豎向荷載大、跨度大等特點，造成框架梁截面尺寸過大，出現(xiàn)了強梁弱柱的現(xiàn)象。到目前為止，國內(nèi)外已建和在建的為數(shù)眾多的火力發(fā)電廠中，卻鮮有采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)型式的。在火電廠主廠房框架中采用高效預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，可以顯著減小構(gòu)件截面尺寸，節(jié)省材料，獲得明顯的經(jīng)濟效益。因此，從它的抗震能力和抗震設(shè)計方法角度進行研究，具有很大的理論價值和較強的工程應(yīng)用價值。本文對大跨度預(yù)應(yīng)力除氧煤倉間框架結(jié)構(gòu)進行了地震模擬振動臺

2、試驗和非線性有限元動力分析，試驗研究了該結(jié)構(gòu)在不同烈度水準(zhǔn)下的抗震性能。主要研究內(nèi)容及成果如下： 1、地震模擬振動臺模型設(shè)計。根據(jù)原型結(jié)構(gòu)特點及試驗室現(xiàn)有條件設(shè)計了1/8縮尺模型，考慮到按相似理論設(shè)計的滿配重模型整體重量較大，超過了振動臺的最大承載力，本次試驗采用微粒混凝土非滿配重模型，并在此基礎(chǔ)上進行了預(yù)應(yīng)力筋設(shè)計。 2、地震模擬振動臺試驗。本文選定了三種適用于不同場地類別的地震波進行逐級加載，測試了模型結(jié)構(gòu)在三種地震

3、波作用下的加速度反應(yīng)，通過對加速度時程進行數(shù)值積分得到模型在三種地震波作用下的位移反應(yīng)，并考察了重點部位的動應(yīng)變反應(yīng)以及整個結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)和發(fā)展的情況。并且，在每級地震波加載前后，均對結(jié)構(gòu)進行了白噪聲輸入，通過模態(tài)分析，研究了模型結(jié)構(gòu)的動力特性及受震前后的變化情況。試驗結(jié)果表明，該結(jié)構(gòu)滿足抗震設(shè)防要求；該結(jié)構(gòu)存在薄弱部位，主要薄弱部位在一層；該結(jié)構(gòu)為強梁弱柱結(jié)構(gòu)，一層框架柱頂端首先開裂，接著是一層框架柱腳開裂。 3、非線性有限元動

4、力時程分析。模型制作前進行了仿真分析，模擬預(yù)應(yīng)力加載，確定了預(yù)應(yīng)力筋張拉順序，張拉控制力大小，以及地震波作用下加速度和動應(yīng)變數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的量程范圍等。試驗后同樣進行了仿真分析并與試驗結(jié)果進行了對比分析，依照相同方法建立了原型結(jié)構(gòu)單元計算模型，并進行了計算分析。分析結(jié)果表明，仿真分析與試驗實測結(jié)果吻合良好，從而驗證了建立的計算模型及動力分析方法的正確性。原型結(jié)構(gòu)單元計算分析結(jié)果與模型試驗反推結(jié)果吻合較好，驗證了本文依據(jù)相似理論所設(shè)計的試驗