煤氣化高層廠房設備支承結構設計及有限元分析.pdf

1、煤氣化技術是關于發(fā)展煤基化學品、煤基液體燃料、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、制氫、燃料電池等過程的工業(yè)基礎,是這些行業(yè)的關鍵技術、龍頭技術和共性技術,對我國經(jīng)濟的發(fā)展具有重要的意義。煤氣化高層工業(yè)廠房中的連接結構設計是煤氣化廠房設計中的關鍵性問題。由于這種廠房高度大,主設備重,所以連接結構的設計及設備廠房的相互作用的分析相當重要。
　　 本文對煤氣化高層工業(yè)廠房主設備支承結構進行設計,把原有的混凝土厚板、鋼桁架替換為多邊形網(wǎng)狀支承結

2、構。首先進行多邊形網(wǎng)狀構件的截面設計,確定截面參數(shù),其次運用有限元分析軟件ANSYS對多邊形網(wǎng)狀支承結構進行豎向荷載的工況分析并對多邊形網(wǎng)狀構件的截面尺寸進行驗算,最后對多邊形網(wǎng)狀支承結構進行了地震時程分析。重點討論了多邊形網(wǎng)狀支承結構的適用性、優(yōu)越性及不同地震波對結構的影響和最危險的八個點的抗震性能的比較,并且提取地震作用下的最大位移作為設計參考。
　　 本文得出的主要結果有:1、經(jīng)過ANSYS分析多邊形網(wǎng)狀支承結構是可行的。

3、采用多邊形網(wǎng)狀鋼結構可以使結構在主設備靜力荷載作用下受力比較均勻,設備的荷載主要以8個集中荷載的形式作用在結構上。較之厚板結構,其可以大大減輕結構自重,節(jié)省材料,對結構抗震也有利;較之鋼桁架結構,其與設備的連接增加,網(wǎng)狀能更好與設備接觸安裝。2、結構在不同的地震波作用下,反應是各不相同的。其中,無論是水平地震波還是豎向地震波,縱向都是地震的最不利方向。3、雖然選取的8個結點,及其所在的單元在位置上是對稱的,可是對地震的反應不盡相同。這種

4、差異主要是由于地震波的方向和結構本身的差異,另外,結構的約束方式也有影響。
　　 本文的研究工作得到了以下主要結論:1、煤氣化高層工業(yè)廠房的主設備支承形式可以改變,由混凝土厚板結構、井字梁結構改換為多邊形網(wǎng)狀支承結構是可行的,改換后,上下協(xié)調(diào)一致。2、采用多邊形網(wǎng)狀構件代替混凝土厚板、井字梁后,結構和設備的抗震性能都有不同程度的改善。不同的地震波作用下,結構的位移反應隨時間變化也是各不相同的。豎向地震波比水平向地震波對結構的豎向