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造粒塔振动特性分析

作　者: 林刚
导　师: 黄松和
学　校: 西南交通大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 造粒塔 ANSYS 有限元法抗震分析抗风分析
分类号: TU311.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 29次
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内容摘要

造粒塔的支柱采用钢管结构和钢管混凝土结构,钢管混凝土结构很好地利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中的相互制约作用,即钢管对混凝土的约束作用,使混凝土处于三向受力的状态,从而使混凝土的强度得以提高,脆性得以下降,塑性和韧性性能大大改善；同时,由于混凝土的变形,使钢管处于相对复杂的应力状态,同时增强了钢管壁的稳定性。对两种结构的造粒塔进行建模,定义不同的梁截面和实常数,使用ANSYS参数化设计语言(APDL)对造粒塔建立有限元模型,使用了梁单元、杆单元、质量单元。对造粒塔进行模态分析,并用模态分析的结果进行抗震分析。抗震分析包括时程分析法和地震谱法分析,其中时程分析法包括地震波的处理和人造地震波的生成。地震波处理是使不同的地震波最大加速度峰值满足规范。人造地震波是按照造粒塔所在地的地理条件和抗震烈度模拟一条地震波。对造粒塔进行X和Y方向分析,得到需要的结果,使用MATLAB对得到的结果进行处理得到需要的曲线。对各种波和谱分析对应的结果进行比较和分析。使用静态分析法对造粒塔进行抗风分析。高层建筑结构在风载荷作用下,同时受到平均风和脉动风的作用,脉动风可以用平均风通过风振系数的形式来等效表达。计算出每条轴线每个节点受力,定义一个数组,使每个节点力与数组中的值对应。使用循环语句对每一个节点施加风载荷,施加完载荷求解,得出每个节点在风载荷的作用下位移响应。使用MATLAB对得到的结果进行处理得到需要的曲线,并对结果进行分析。通过对两种结构的造粒塔进行分析,并进行对比,得出结论,看哪种结构造粒塔抗震抗风性能更好。并对照规范看其是否满足规范。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第一章绪论  10-14
  1.1 塔式结构的特点  10
  1.2 钢管混泥土结构的特点  10-12
  1.3 造粒塔的介绍  12-13
  1.4 研究的背景和研究的意义  13
  1.5 论文的主要内容  13-14
第二章造粒塔有限元模型的建立  14-27
  2.1 有限元法简介  14-15
    2.1.1 有限元法的基本思想  14
    2.1.2 有限元法的分析过程  14-15
  2.2 有限元软件ANSYS简介  15-16
    2.2.1 ANSYS软件的特点  15-16
    2.2.2 ANSYS软件的分析步骤  16
  2.3 参数化技术与参数化设计语言APDL  16-17
  2.4 造粒塔有限元模型的建立  17-27
    2.4.1 造粒塔结构  17-21
    2.4.2 模型的单元特性  21-23
    2.4.3 模型的材料特性  23-25
    2.4.4 造粒塔有限元参数化计算模型  25-27
第三章造粒塔地震特性分析  27-50
  3.1 模态分析  27-35
    3.1.1 模态分析理论  27-28
    3.1.2 ANSYS模态分析步骤  28-29
    3.1.3 造粒塔的模态分析结果  29-35
  3.2 抗震设计水准  35-36
  3.3 振型分解反应谱法  36-37
    3.3.1 反应谱理论  36-37
    3.3.2 抗震设计反应谱  37
    3.3.3 反应谱方法的优缺点  37
  3.4 弹性时程法  37-43
    3.4.1 弹性时程法基本理论  38
    3.4.2 时程曲线的选取  38-43
    3.4.3 阻尼的选取  43
  3.5 位移分析  43-49
  3.6 剪力分析  49-50
第四章造粒塔抗风分析  50-68
  4.1 风的基本特性  50-53
  4.2 基本风压的定义及计算方法  53
  4.3 风载荷的计算方法  53-56
  4.4 造粒塔风载荷计算  56-68
第五章结论与展望  68-70
  5.1 总结  68
  5.2 展望  68-70
致谢  70-71
参考文献  71-73
攻读硕士学位期间发表的论文  73

造粒塔振动特性分析

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