《超大型冷却塔考虑土-结构相互作用的三维有限元抗震分析》.pdf

第 3O卷 第 2期 2013年4月 特 种 结 构 V0l_30No．2 April2013 超大型冷却塔考虑土一结构相互作用的三维有限元抗震分析 孔麟 戴森 张美英 吴金平 (1．西北电力设计院 西安710075；2．灵武发电厂 751400) (1．NorthWestElectricPowerDesignInstitute，XiAn710075，China；2．LingWuPowerPlants，751400) 【摘要 】通过建立超大型冷却塔三维有限元模型，在考虑土 一结构相互作用情况下，对超大型冷却塔结 构进行动力特性分析，并与刚性地基的结果进行对比。用反应谱分析计算了单向地震的作用和效应， 并采用双向地震与 自重、风荷载、温度荷载工况进行了组合，得到了相应工况的内力和位移，为工程 设计提供 了参考。 [关键词】冷却塔 相互作用 动力计算 反应谱 组合工况 ABSTRACT：Athree—dimensionalfiniteelementmodelwasbuiltforsuperlargecoolingtowerComparing withtheresultsofrigidofundation，theanalysisofdynamiccharacteristicswascarriedconsideringsoil- structureinteraction．Effectandresponseunderunidirectionalearthquakeactionwerecalculatedbyresponse spectrum analysis．Furthermoreconsideringbilateralseismicconbinedwithdeadweight,wind load,and temperatureloadcondition,theinternalofrceanddisplacementofcorrespondingconditionwerealsoobtained, theywouMprovidereferenceforengineeringdesigning． KEYW oRDS：Cooling tower Interaction Dynamiccalculation Responsespectrum Composite condition 引言 式中：[M]、[C]和 [K]分别为体系的质量矩阵、 近年来 ，火力发电厂建设规模增大，机组的 阻尼矩阵和刚度矩阵；{／／}、㈦／l、{U)分别表示节 容量也愈来愈大，600MW发电机已成为主力机 点加速度向量、节点速度向量和节点位移向量； 组，而 IO00MW机组也不断增多。随着 电厂机 {力)为动力荷载激励向量。 组容量的扩大，对直径大、高度高的超大型冷却 方程 (1)的无阻尼 自由振动方程为 ： 塔，在地震时的安全性要求也越来越高，工程设 }]+ =0 2() 计中许多问题需要研究和解决。一般地，建筑物 特征方程为：( 卜 M【b{“}={0}，由其 的抗震设计采用刚性地基假定，这种假定在某些 频率方程I 卜o)2 Jl=0，可得n个频率∞。， 方面具有局限性 n】，即对于建造在软土地基上的 ∞：，…)。将 ∞ ～∞代人式 (1)可得体系的 超大型冷却塔，就必须考虑上下部结构的相互作 n个振型向量。 用影响雎1。为了更加实际地反映地震反应 ，本文