钢制矩形净水设备的静动力响应及其设计研究

题名	钢制矩形净水设备的静动力响应及其设计研究
作者	陈佳
导师	程选生 ; 雷雳坤
答辩日期	2018
学位名称	硕士
关键词	钢结构矩形净水设备液-固耦合地震动响应液体晃动
摘要	新时期,一些大型的钢制矩形净水设备因其占地面积小,施工速度快等特点越来越广泛地被应用于环保工程中。钢制矩形净水设备在卫生安全、制造安装、抗震性能和维护等方面都具有很强的竞争力和实用性。然而近些年来,随着地震灾害的频频发生,钢制贮液结构在地震中遭到破坏并引发各种次生灾害的例子屡见不鲜,其安全性能日益受到人们的关注。因此,钢制矩形净水设备的静动力响应研究具有十分重要的工程实际意义。本文以钢制矩形净水设备为研究对象,在考虑液-固耦合作用基础上,建立了考虑壁板与内部隔板整体组合结构的钢制矩形净水设备有限元模型,研究了钢制矩形净水设备的液-固耦合静动力响应规律,并基于钢制矩形净水设备的静动力响应进行了减晃方法研究,最后结合钢制矩形净水设备的工程设计规范,对比分析了有限元法与规范法的结果差异。研究表明:(1)考虑液-固耦合作用,建立钢制矩形净水设备的静力有限元模型,研究壁板的应力与变形分布规律。结果表明:承受流体荷载的主要是钢制矩形净水设备壁板,且静力响应作用下壁板的变形明显大于隔板的变形。(2)为了研究钢制矩形净水设备在不同类型地震作用下的液-固耦合地震动响应规律,选取了近场无脉冲波、近场脉冲波、远场长周期波及兰州波对计算模型进行了有限元数值分析,结果表明:液体晃动波高仅对远场长周期TOM波比较敏感。但在兰州波作用下,结构位移响应和液体晃动波高均比较明显。因此,本文通过选取兰州波作用下的钢制矩形净水设备的地震动响应分析结果,并在此基础上,进行了减晃方法研究,确定了考虑壁板与隔板整体组合结构的钢制矩形净水设备内部隔板最优开孔方案,有效降低了液体晃动波高和结构位移响应峰值,为避免结构位移超限和液体溢出现象的发生提供可控措施。(3)从安全和经济的角度出发,将钢制矩形净水设备的有限元静动力响应数值分析结果进行了峰值叠加,考虑峰值叠加效应后的计算结果与规范法设计情况下所得结果进行了对比分析,分析结果表明:基于有限元静动力响应计算的壁板位移较小,规范计算过于保守,且现有规范给出的钢制矩形净水设备的计算方法过于简单,不利于钢制矩形净水设备结构设计,易导致结构设计不够经济。
页数	109
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语种	中文
收录类别	CNKI
中图分类号	TU991.2
文献类型	学位论文
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/94169
专题	兰州理工大学
作者单位	兰州理工大学
第一作者单位	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	陈佳. 钢制矩形净水设备的静动力响应及其设计研究[D],2018.