考虑不同边界约束条件下的风电机塔架固有频率分析

为了准确分析地基土刚度和基础本身刚度对风力发电机塔架动力特性的影响,利用大型通用有限元软件ANSYS对某风力发电机塔架分别建立塔筒有限元模型和塔筒及基础的整体有限元模型,对塔架进行模态分析：考虑不同的边界约束条件,包括塔筒底部刚接、混凝土基础底部刚接、基础底部和侧面均刚接、基础底部刚接侧面约束两个水平方向、基础底部加扭转和竖向弹簧、基础底部加扭转和竖向弹簧并且侧面加水平向弹簧几种模型,确定其固有频率和振型。有限元模型中,机舱质量和叶轮质量以质量单元方式加于塔筒顶部。不同约束条件下的固有频率计算结果显示,地基和基础的弹性对整体结构固有频率有一定影响,是否考虑地基土刚度和基础本身刚度的计算结果的差别为11.6%。这表明在设计中,宜考虑基础本身刚度和地基土刚度对风电机塔架动力性能的影响。最后将塔架固有频率与叶片转动频率1p（1个叶片）、3p（3个叶片）进行比较,结果显示塔架固有频率与1p上限值非常接近,对塔架系统动力特性较为不利。     

石化加热炉钢结构静力推覆分析

石化行业某带壁板加热炉钢结构形式复杂,为评价其抗震性能,本文对整个结构进行了静力推覆分析。考虑了结构主体框架和侧墙壁板的共同作用,得到了多遇地震和罕遇地震性能点,并分析了性能点的变形形态和结构性态。结果显示多遇地震下结构均处于弹性,最大层间位移角为1／942,罕遇地震下结构进入塑性的范围不大,最大层间位移角为1／364。结论是该结构能够满足抗震规范中的“小震不坏,大震不倒”的性能要求。     

摩擦型高强度螺栓与侧焊缝并用连接承载力有限元分析

目前《钢结构高强度螺栓连接技术规程JGJ82-2011》中提出了栓焊并用的连接形式,即在一个连接接点中,螺栓连接和焊缝连接同时承担同一剪力的连接接头形式。为研究摩擦型高强度螺栓与侧面贴角焊缝并用连接的接头承载力,通过螺栓与焊缝抗剪设计强度比值不同的有限元算例,讨论了不同栓焊强度比值下并用连接的破坏模式和承载力组成,拟合了承载力计算建议公式,并进行了不同螺栓规格和焊脚尺寸的参数分析。结果当摩擦型高强度螺栓强度与侧焊缝强度比值在0.85左右时,两者强度均能充分发挥,其他比值下,强度较高者有不同程度的浪费。栓焊并用连接承载力可近似用两种连接各自的受剪承载力的线性组合表达。结论栓焊并用接头可提高连接的承载力,用于工程加固改造中。     

石化加热炉钢结构设计方法研究

针对目前带壁板钢结构传统设计中不考虑壁板侧向刚度从而导致经济性不佳的问题,以某石化行业加热炉钢结构为工程背景,提出了考虑壁板作用的加热炉钢结构设计方法.讨论了壁板与周围构件的连接方式、壁板加劲肋的合理布置和构造措施、框架柱计算长度系数的取值方法等关键设计问题.结果显示应力比控制在0.85以内(框架柱0.75)时,新设计方法与传统设计方法相比,结构用钢量可以节省20％.     

石化加热炉钢结构动力弹塑性时程分析

动力弹塑性时程分析是目前预测结构地震响应最准确的数值方法。为获得某石化加热炉钢结构在罕遇地震下的真实反应,本文对其进行了动力弹塑性时程分析。考虑双向地震作用,对结构输入3组调幅后的地震波,考察结构整个过程中的底部剪力、楼层位移和结构损伤情况。结果显示不同工况下,剪重比为24%~40%,最大层间位移角为1/620,结构整体进入塑性的部分不多,塑性铰只出现在梁上和极少数柱脚处。该结构始终处于直立状态,能够满足"大震不倒"的抗震设防目标要求。     

结构消(耗)能元件芯材SN490B本构关系数值模拟

采用消(耗)能元件的结构在遭受地震作用时,元件芯材首先屈服进入塑性阶段,利用其滞回变形消耗地震输入能量,保护主体结构,元件芯材本构关系的数值模拟是对采用消(耗)能元件结构进行抗震分析与设计的基础。为更真实地模拟结构消(耗)能元件芯材在单调和循环荷载下的本构响应,更准确地对采用消(耗)能元件结构进行结构弹塑性地震响应分析,对常用作消(耗)能元件芯材的日本高延性钢材SN490B的单调、循环加载本构及循环骨架曲线进行了数值模拟,包括：采用Esmaeily-Xiao二次流塑性模型模拟材料在单调荷载作用下弹性段、屈服段、强化段和二次流塑段4个阶段;采用混合强化模型模拟材料循环荷载作用下的本构响应,运用大型通用有限元软件ABAQUS结合数值模拟参数对16种不同循环加载制度下的循环加载试验进行模拟,并与试验结果进行对比;采用Ramberg-Osgood模型、无量纲化的Ramberg-Osgood模型及两段式模型模拟循环骨架曲线。研究结果表明：所采用数学模型可以较好地模拟SN490B钢材单调、循环加载本构响应及循环骨架曲线,数值模拟与试验结果拟合较好。     

结构消(耗)能元件芯材SN490B本构关系数值模拟

采用消(耗)能元件的结构在遭受地震作用时,元件芯材首先屈服进入塑性阶段,利用其滞回变形消耗地震输入能量,保护主体结构,元件芯材本构关系的数值模拟是对采用消(耗)能元件结构进行抗震分析与设计的基础。为更真实地模拟结构消(耗)能元件芯材在单调和循环荷载下的本构响应,更准确地对采用消(耗)能元件结构进行结构弹塑性地震响应分析,对常用作消(耗)能元件芯材的日本高延性钢材SN490B的单调、循环加载本构及循环骨架曲线进行了数值模拟,包括:采用Esmaeily-Xiao二次流塑性模型模拟材料在单调荷载作用下弹性段、屈服段、强化段和二次流塑段4个阶段;采用混合强化模型模拟材料循环荷载作用下的本构响应,运用大型通用有限元软件ABAQUS结合数值模拟参数对16种不同循环加载制度下的循环加载试验进行模拟,并与试验结果进行对比;采用Ramberg-Osgood模型、无量纲化的Ramberg-Osgood模型及两段式模型模拟循环骨架曲线。研究结果表明:所采用数学模型可以较好地模拟SN490B钢材单调、循环加载本构响应及循环骨架曲线,数值模拟与试验结果拟合较好。