結(jié)構(gòu)控制理論在近30多年內(nèi)已在許多國家得到研究推廣。但對高層工業(yè)廠房(如:煤氣化裝置框架)的振動(dòng)(地震、風(fēng)、機(jī)械振動(dòng))控制研究很欠缺。高層工業(yè)廠房的特點(diǎn):鋼筋混凝土與鋼結(jié)構(gòu)組成混合高層體系,有轉(zhuǎn)換層,層高較高跨度較大;結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)備多又重且多分布在結(jié)構(gòu)中上層;在地震、風(fēng)或設(shè)備振動(dòng)下,結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和層間響應(yīng),有的超過規(guī)范限值。故有必要研究這種結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制,并具有很好的理論價(jià)值和工程應(yīng)用價(jià)值。主要研究內(nèi)容:1.高層工業(yè)廠房的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和層間位移控制;2.粘滯性阻尼器的非線性有限元格式、合理的阻尼矩陣分析及對此類結(jié)構(gòu)控制;3.磁流變彈性體阻尼器力學(xué)模型及其結(jié)構(gòu)控制原理。創(chuàng)新點(diǎn):1.基于非線性粘滯性阻尼器計(jì)算模型及其結(jié)構(gòu)控制理論,改變粘滯性阻尼器的傳統(tǒng)理論;2.研究新型MRE,提出其結(jié)構(gòu)控制理論,很好解決結(jié)構(gòu)較大扭轉(zhuǎn)和大層間響應(yīng)問題;3.研究以上兩種阻尼器不同功效和布置方式,有效控制轉(zhuǎn)換層振動(dòng)。
高層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)通常是由預(yù)制鋼柱,鋼梁,鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),鋼屋架拼裝而成的鋼結(jié)構(gòu)。并且廠房結(jié)構(gòu)上往往裝設(shè)有質(zhì)量較大的機(jī)械設(shè)備或存儲裝置。該項(xiàng)目以偏心高層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制為研究內(nèi)容,采用被動(dòng)和半主動(dòng)振動(dòng)控制措施對偏心高層工業(yè)廠房中的設(shè)備和廠房結(jié)構(gòu)的平動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)進(jìn)行控制。并獲得如下創(chuàng)新性成果: (1)以江蘇索普醋酸廠的鋼結(jié)構(gòu)化工廠房和某煤氣化高層工業(yè)廠房為研究對象,這兩個(gè)廠房均為帶有設(shè)備的偏心工業(yè)廠房,利用有限元分析軟件ANSYS建立了廠房結(jié)構(gòu)的有限元模型,通過對模型進(jìn)行自振特性和動(dòng)力響應(yīng)分析,弄清了廠房結(jié)構(gòu)平動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)較大的樓層,并將其確定為薄弱層。同時(shí)分析了廠房中設(shè)備在地震作用下的響應(yīng),這些為制定結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制策略提供了依據(jù)。 (2)研究了附加有流體粘滯阻尼器(fluid viscous damper,以下簡稱FVD)振動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)值計(jì)算方法。先后提出了兩種用于附加有FVD振動(dòng)系統(tǒng)計(jì)算的算法。方法一:附加有FVD的振動(dòng)系統(tǒng)緊耦合算法;方法二:附加有FVD的振動(dòng)系統(tǒng)阻尼分時(shí)段線性化算法。通過這些算法,可為采用FVD附加阻尼的振動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供科學(xué)客觀的依據(jù)。 (3)以某高層煤氣化工業(yè)廠房為研究對象,并在煤氣化高層工業(yè)廠房中裝設(shè)磁流變彈性體(MRE)阻尼器,通過SIMULINK進(jìn)行仿真分析,研究了半主動(dòng)控制對高層煤氣化工業(yè)廠房地震響應(yīng)的控制效果。 (4)以江蘇索普醋酸廠的鋼結(jié)構(gòu)化工廠房為研究對象,研究偏心結(jié)構(gòu)的混合振動(dòng)控制。針對設(shè)備和鋼框架結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制問題,提出了三種振動(dòng)控制方案,通過對這三種減震方案的減震效果、控制策略難易和經(jīng)濟(jì)角度等方面的對比,優(yōu)選粘滯阻尼器和磁流變彈性體阻尼器的混合振動(dòng)控制方案。當(dāng)粘滯阻尼器和磁流變彈性體阻尼器共同作用時(shí),對鋼框架結(jié)構(gòu)的平動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)控制效果要好于單一阻尼器作用時(shí)的減震效果。 (5)通過1:8縮尺模型振動(dòng)臺試驗(yàn),驗(yàn)證了理論分析結(jié)果及控制方案的有效性和控制效果。 2100433B
單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)有哪些特點(diǎn)?
單層廠房具有以下結(jié)構(gòu)特點(diǎn):(1)跨度大,高度大,承受的荷載大,因而構(gòu)件的內(nèi)力大,截面尺寸大,用料多。(2)荷載形式多樣,并且常承受動(dòng)力荷載和移動(dòng)荷載(如吊車荷載、動(dòng)力設(shè)備荷載等)。(3)柱是承受屋面荷...
GB50016-2006中規(guī)定的高層廠房的定義為:兩層及兩層以上,且建筑高度超過24米的廠房。
鋼結(jié)構(gòu)單層廠房基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)平面布置圖錨栓平面布置圖鋼架圖鋼架剖面圖屋面結(jié)構(gòu)系統(tǒng)布置圖屋面檁條布置圖墻面檁條布置圖柱間支撐布置圖
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半主動(dòng)振動(dòng)控制系統(tǒng)能較好地克服被動(dòng)控制和主動(dòng)控制的缺點(diǎn),利用智能材料作為結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的驅(qū)動(dòng)器是土木工程結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制研究的熱點(diǎn)問題。應(yīng)用智能材料對結(jié)構(gòu)振動(dòng)進(jìn)行半主動(dòng)控制可以有效地減少控制過程中所需的外部能量,通過有效地布置半主動(dòng)控制的驅(qū)動(dòng)元件和合理地確定振動(dòng)控制算法,能更好地實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)振動(dòng)的有效控制,從而減少地震、強(qiáng)風(fēng)等自然災(zāi)害對建筑物的損害。同時(shí),半主動(dòng)控制技術(shù)的研究也能更好地促使新型智能材料得到廣泛的應(yīng)用。從智能材料的主要物理力學(xué)性能、恢復(fù)力、外界影響因素等出發(fā),分別綜述了電/磁流變流體、磁致伸縮材料、壓電材料、形狀記憶合金材料、磁控形狀記憶材料的應(yīng)用研究進(jìn)展,分析了目前存在的主要問題。
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佛山百匯升高層、大跨混凝土工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘 要 百匯升工業(yè)廠房高12層,建筑面積2.6萬平方米,總高度41.8米。百匯升工業(yè)廠房作為佛山市的一項(xiàng)建筑示范工程。在設(shè)計(jì)過程中,進(jìn)行大膽創(chuàng)新,大膽嘗試,加強(qiáng)建筑新工藝、新材料的推廣應(yīng)用,努力將百匯升項(xiàng)目打造成為全市建筑示范工程。 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,佛山百匯升工業(yè)廠房采用鋼筋混凝土框架預(yù)應(yīng)力梁板結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)不公具有跨越能力大、受力性能好、使用性能優(yōu)越,而且經(jīng)濟(jì)、節(jié)材。目前已滲透到土木工程的各個(gè)領(lǐng)域。 本設(shè)計(jì)方案包括結(jié)構(gòu)方案選擇與結(jié)構(gòu)布置;樓、屋蓋設(shè)計(jì);大跨框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);基礎(chǔ)設(shè)計(jì);樓梯設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞:佛山百匯升工業(yè)廠房;鋼筋混凝土框架;預(yù)應(yīng)力梁 目錄 HYPERLINK \l "_Toc230333971" 1.緒論 1
從廣義上講,振動(dòng)控制包括兩方面內(nèi)容:(1)有利振動(dòng)的利用;(2)有害振動(dòng)的抑制:抑振(即振動(dòng)控制)。
振動(dòng)控制的任務(wù):通過一定的手段使受控對象的振動(dòng)水平滿足人們的預(yù)定要求。采用隔振、吸振、阻尼等技術(shù)措施以減輕物體振動(dòng)并阻止其傳播。其目的是保護(hù)人及靈敏儀器設(shè)備免受振動(dòng)的影響 。
振動(dòng)控制在現(xiàn)代工程中應(yīng)用十分廣泛,很多工程因?yàn)闆]有考慮共振效應(yīng)而失敗,造成經(jīng)濟(jì)上的損失和人員上的傷亡。因此,其研究價(jià)值不言而喻。
工業(yè)和運(yùn)輸業(yè)中廣泛采用機(jī)器作原動(dòng)力,機(jī)械振動(dòng)的危害越發(fā)嚴(yán)重,振動(dòng)控制要求日益迫切。汽輪機(jī)、水輪機(jī)和電機(jī)等動(dòng)力機(jī)械,汽車、火車、船舶和飛機(jī)等交通運(yùn)輸工具,以及工作母機(jī)、礦山機(jī)械和工程機(jī)械等,都沿著高速重載方向發(fā)展,其振動(dòng)也日益強(qiáng)烈。精密機(jī)床和精密加工技術(shù)的發(fā)展中,如果離開嚴(yán)格隔振的平靜環(huán)境,工作就不正常,無法達(dá)到預(yù)期的精度目標(biāo)。材料工業(yè)和建筑工業(yè)的發(fā)展中,廣泛采用高強(qiáng)度的建筑材料,建筑高度不斷攀升使得建筑受風(fēng)載激勵(lì)后振幅達(dá)幾米之大,難以滿足舒適和安全要求,倘不能減振,此類高樓就無法繼續(xù)發(fā)展下去。飛機(jī)、導(dǎo)彈、坦克、戰(zhàn)車通常在最為惡劣的環(huán)境中工作。因此,軍工部門對減振環(huán)節(jié)的要求也日漸增多。尤其是如今的精確打擊方向的研究,更需要減振理論的支持。
無論是民用工業(yè)還是軍事工業(yè),其產(chǎn)品性能都與減振技術(shù)密切相關(guān)。產(chǎn)品性能又決定了企業(yè)的利潤效益。因此,關(guān)于振動(dòng)控制的研究永不過時(shí) 。