塔设备抗震分析

452909407 · 发表于 2019-1-23 15:14:59

本脱硫塔为全钢结构，采用ANSYS WORKBENCH19.0进行建模计算，其中，壳体、烟道口以及筒体环梁采用壳单元SHELL181，所有填料以及加强支撑采用梁单元BEAM188

设备的抗震分析主要四种理论：静力理论、动力理论、反应谱理论和时辰响应理论。静力理论将设备近似的看成一个刚体认为设备各处的地震加速度与基础一致，忽视了设备本体的柔性，这对于高耸结构是不可取的。动力理论主要通过取动力系数为定值进行计算，中间动力系数通过插值计算得到，此理论主要应用于1951年前的苏联规范《地震区建筑规范》。反应谱理论为目前世界上抗震分析采用最多的一种理论，该理论认为设备结构是一个弹性体，根据结构的自振特性、场土地类别等求出地震期间结构的最大反应，在此反应基础上采用静力理论进行计算。时辰分析法是一种动力分析法，能完全的模拟出结构在地震期间的全过程，是最准确的模拟方法，但是存在计算周期长的缺点。

本文依据标准GB50011-20110《建筑抗震设计规范》采用反应谱法进行脱硫塔抗震分析。因反应谱理论需根据设备结构的自振特性等得到地震载荷作用下的设备最大反应，故在进行反应谱计算之前应先对结构进行考虑工作载荷预应力的影响的模态分析，以确定用于进行振型分解及组合运算的模态阶数，根据相关资料参与振型分析的有效质量占总质量的百分比应不少于0.9。模态分析完毕后再基于得到的振型进行反应谱分析。根据GB50011抗震规范，为充分考虑地震对设备各方向构件的影响，进行反应谱分析时，三个方向的地震加速度谱采取分别输入计算，最后再进行载荷组合以作截面抗震验算。本分析地震反应谱曲线采用GB50011抗震规范的反应谱——地震影响系数曲线：

地震工况计算完毕之后，按照抗震规范对各工况进行载荷系数组合求得最终的组合应力，然后依据相关标准对结果进行判定，特别说明，对此类高耸类设备除强度、稳定性判别外还应判别塔顶挠度。
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