懸吊質(zhì)量體系結構地震模擬振動臺試驗研究.pdf

1、近年來我國在換流站建設方面雖然取得長足的進步，但是幾乎所有換流站的主控樓閥廳結構都是由外方設計，有時甚至連其加工制造也是在國外完成的，并且，我國抗震設計規(guī)范中至今沒有類似閥廳這種懸吊質(zhì)量體系結構設計方面的相關條目。這種狀況與我國電力建設的快速發(fā)展及土木工程設計領域已經(jīng)達到的水平是不相符合的。為了改變這種局面，我們必須對換流站閥廳結構設計方面進行研究。閥廳結構的突出特點是屋架下弦懸吊有大質(zhì)量的整流閥組，由于存在著這樣的懸吊質(zhì)量，閥廳結構的

2、承載性能不同于一般工業(yè)建筑結構。懸吊閥組和閥組吊索長對該結構的地震反應有何影響，亟待進行研究。本文通過地震模擬振動臺試驗和有限元分析研究了該結構在不同烈度水準下的抗震性能，具有較強的理論意義和工程實用價值。本文的研究工作主要有以下幾個方面：
　　 1、地震模擬振動臺模型設計。根據(jù)原型結構特點及試驗室現(xiàn)有條件，對換流站的主控樓閥廳結構采用1/8縮尺比設計出了兩種型式的結構相似模型，其中包括鋼筋混凝土剪力墻-鋼框架結構和鋼筋混凝土框

3、架-鋼框架結構。
　　 2、地震模擬振動臺試驗。本文分別將地震波沿模型結構的長邊方向和短邊方向作用，以模擬地震波沿整體結構的橫向和縱向作用，來研究該結構的抗震性能。選定了三種適用于不同場地類別的地震波進行逐級加載，測試了模型結構在三種地震波作用下的加速度反應，通過對加速度時程進行數(shù)值積分得到模型的位移反應，并著重考察地震波作用下懸吊閥組和吊索長對該結構動力響應及索內(nèi)力的影響。并且，在每級地震波加載前后，均對結構進行了白噪聲輸入，

4、通過模態(tài)分析，研究了模型結構的動力特性及受震前后的變化情況。試驗結果表明，該結構存在薄弱部位。
　　 3、非線性有限元動力時程分析。模型制作前進行了有限元仿真分析，模擬地震波作用下懸吊閥組和吊索長對該結構動力響應及索內(nèi)力的影響，以及加速度和動應變數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的量程范圍。試驗后同樣進行了仿真分析并與試驗結果進行了對比分析。分析結果表明，仿真分析與試驗實測結果吻合良好，從而驗證了計算模型的合理性，也驗證了試驗方案的可行性及試驗結果的