土木工程硕士论文开题报告范文:竖向减振弹簧结构的水平抗震性能研究

来源: www.sblunwen.com 作者:gufeng 发布时间:2017-11-08 论文字数:4534字
论文编号: sb2015081117132314170 论文语言:中文 论文类型:开题报告
本文为土木工程硕士论文开题报告范文,以“竖向减振弹簧结构的水平抗震性能研究”为例介绍了土木工程硕士论文开题报告的写作方法。
竖向减振弹簧结构的水平抗震性能研究
开题报告 
 
目 录 
一、选题背景 
二、研究目的和意义 
三、本文研究涉及的主要理论 
四、本文研究的主要内容及研究框架 
(一)本文研究的主要内容 
(二)本文研究框架 
五、写作提纲 
六、本文研究进展 
七、目前已经阅读的文献 
 
一、选题背景 
 
常规刚性基础,即无隔振汽轮机基础,多釆用岛式布置,主厂房与基础下部分割开来,主要是为了减小设备运行时产生的振动对主厂房的影响。在常规基础所有柱顶与顶板连接处水平切断,在顶板与柱顶之间安装隔振器,这样就形成了岛式弹簧隔振基础,因为顶板与下部结构隔开,因此也没有必要将下部结构与主厂房分割开来。为了进一步优化结构布置和调整抗震性能,将隔振基础下部结构与主厂房连为一体,演变成联合布置的岛式弹賛隔振基础。既阻止了设备振动的传播,也隔断了地震波的传递,同时减小了下部结构的尺寸,并且可以减小基础的沉降,在不均勾沉降小于5mm的范围内,弹賛可自动调节受力状态;即使不均勾沉降超过5mm,可以通过在弹簧隔振器上下加调整塾片的方法来调整不均匆沉降,而且可省去较厚的基础垫层。由此看来,弹簧隔振基础不仅改善了抗震性能,而且在节约场地面积、改进工艺布置、降低造价等方面有巨大优势。刚度和质量大的常规基础虽然在主动隔振方面即防止汽轮发电机组的振动传递给下部结构效果尚可,但是在被动隔振方面即阻止地震波的传递方面不是很理想,这是因为汽轮机组属于高位布置,地震作用传递到汽轮发电机轴承上时存在放大作用。基础刚度越大,放大倍率越大。常规刚性基础的放大倍数一般为2.5-4.0,而弹簧基础可降低到0.8-1.2。
 
二、研究目的和意义 
 
目前我国大力投资电力建设,电力建设处于高速发展阶段,规模日益扩大,随着单机容量的不断增加,对汽轮机基础的振动要求也更加严格,而汽轮机基础的动力特性决定着电厂的安全运行,即良好的动力特性能有效的保证设备稳定运行,延长大修期,提高验证自助领取彩金效益。目前,汽轮轮基础主要采用钢筋混凝土框架结构,对于这种规模超大、结构复杂的结构,现场试验是不现实的。条件允许的情况下,可以建立缩尺模型,通过模型基础的振动测试数据,预测原型基础的振动,从而对基础的抗震性能做出评价,在此基础上确定最佳设计方案。本课题以某汽轮发电机组基础为研宄对象,对其弹篑隔振基础的动力特性和抗震性能进行了试验研究,并做出了评价。
 
三、本文研究涉及的主要理论 
 
采用量纲分析法确定各物理量相似常数。首先需要确定几何相似常数和弹性模量相似常数,根据《建筑抗震试验方法规程》,框架试体与原型的比例可取原型结构的1/8,本模型按照规程采用1:8的比例建造,即几何相似常数为8。因为钢筋缩尺后直径过小导致施工难度加大,并且在模型试验中引起较大误差,所以只保证梁柱截面配筋率满足相似关系,故弹性模量相似常数为1,密度相似常数为1。
由于弹簧与结构不是同一种材料,如果还以几何尺寸来定义其相似比,则力学模型相似比就不能满足,因此次试验中忽略了弹簧的几何相似比,而是保证了力学相似比,即满足弹簧的刚度在整体模型相似关系中的刚度比为8:1。
该模型于北方工业大学建工实验中心完成,根据设计图纸及相似关系,模型按1:8的比例设计施工完成。模型采用的材料与原型完全相同,底板混凝土等级为C30,柱及顶板混凝土为C40。钢筋材料与原型相同,纵筋均采用HRB400钢筋。模型制作分四个阶段,依次是底板、柱与中间平台、弹賛隔振器安装、顶板。根据结构试验要求,在每次饶筑时预留至少三组标准立方体混凝土试块,所有试块在同等条件下养护28天后测得标准立方体抗压强度标准值,根据实际强度计算出底板、柱及顶板混凝土的抗压强度标准值分别为32.3N/inm2、44.6N/mm^模型中某些小的部位因施工困难可不饶筑,但必须在试验时加上或减去相应质量。试验前模型混凝土有足够的养护期(按28天强度)。
  
四、本文研究的主要内容及研究框架 
 
(一)本文研究的主要内容 
根据设计图纸及甲方提供的资料和场地条件,对该汽轮机组弹費隔振基础进行模型试验,主要研究内容包括:
(1)采用瞬态激振法对模型进行动力特性试验,获得基础的自振特性,包括振型、固有频率、阻尼比;
(2)对基础模型进行动刚度及隔振效率测试;
(3)对基础模型分别进行7度多遇地震、罕遇地震作用下的拟动力试验,测得基础钢筋应变,基础地震加速度、位移、恢复力响应,裂缝幵展情况、层间位移角等。
 
(二)本文研究框架 
本文研究框架可简单表示为:
 
五、写作提纲 
 
摘要 3-4 
ABSTRACT 4 
引言 8 
第1章 绪论 8-14 
    1.1 汽轮机弹簧隔振基础的特点 8-9 
    1.2 弹簧隔振基础的国内外研究现状 9-10 
    1.3 试验模型概况 10-13 
    1.4 主要研究内容 13-14 
第2章 模型设计 14-16 
    2.1 相似关系 14-15 
        2.1.1 模型的相似关系 14 
        2.1.2 弹簧隔振器的相似关系 14-15 
    2.2 模型制作 15 
    2.3 弹簧隔振器的布置 15 
    2.4 设备荷载模拟 15-16 
    2.5 重力加速度的模拟 16 
第3章 弹簧隔振基础动力特性试验 16-35 
    3.1 动力特性试验研究方法 16-22 
        3.1.1 模型模态试验的基本原理 16-18 
        3.1.2 试验方法 18 
        3.1.3 动力特性试验的意义 18-19 
        3.1.4 试验仪器 19-20 
        3.1.5 测点及激振点的布置 20-22 
    3.2 基础的自振特性 22-29 
        3.2.1 自振频率及振型 22-29 
        3.2.2 试验结果及分析 29 
    3.3 基础动刚度 29-31 
    3.4 隔振器隔振效率测试 31-35 
        3.4.1 隔振效率的简化计算方法 31-33 
        3.4.2 基础模型隔振效率简化计算 33 
        3.4.3 测试方法 33-34 
        3.4.4 结果分析 34-35 
    3.5 本章小结 35 
第4章 弹簧隔振基础模型拟动力试验 35-62 
    4.1 拟动力试验方法 35-44 
        4.1.1 拟动力试验基本原理 36-37 
        4.1.2 拟动力试验系统简介 37-38 
        4.1.3 拟动力试验步骤 38 
        4.1.4 输入地震波的选取 38-40 
        4.1.5 试验技术参数 40-43 
        4.1.6 测点布置 43-44 
    4.2 测试结果及分析 44-60 
        4.2.1 位移、速度、加速度、层间位移角 44-51 
        4.2.2 钢筋应变 51-57 
        4.2.3 滞回曲线 57-58 
        4.2.4 裂缝的开展及分布 58-60 
    4.3 本章小结 60-62 
结论 62-63 
参考文献 63-66 
申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 66-67 
致谢 67 
 
六、本文研究进展(略) 
 
七、目前已经阅读的主要文献 
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