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换流站站点属于电网输送电工程的关键环节,阀厅及主控楼是换流站内最重要的建筑物之一,亦是换流站中质量及安全要求最高的结构,其建设的快慢更是直接影响了整个换流站施工的工期。然而现阶段国内大部分换流站阀厅结构仍采用传统的现浇式施工工艺建造,这显然不符合国家大力推进装配式结构,促进建筑业转型升级的趋势,因此探究新型的装配式换流站阀厅结构势在必行。
钢筋混凝土框架-内嵌式墙体结构体系是一种新型装配式工业建筑结构形式,在框架柱的侧面预留插槽,预制混凝土墙板插入插槽中和整体结构相连,可大幅节约时间成本、提升施工质量,是换流站阀厅优选的结构体系之一。本文对钢筋混凝土框架-内嵌式墙体结构进行了地震模拟振动台试验及非线性有限元分析,探究了该结构在不同烈度下的抗震性能。具体研究内容及成果如下:
1.综合原型结构特性与试验室条件,根据相似理论,设计并制作了框架-内嵌式墙体预制钢筋混凝土装配式结构的1/3缩尺非满配重试验模型。
2.选用三条适用于不同场地类别的地震波逐级加载,记录试验模型在三条地震波下的加速度时程与位移时程;在各级地震波加载前后进行白噪声扫频,根据模态分析结果,研究结构的动力特性,考察重点部位的应变反应及裂缝发展情况。
3.最终试验结果表明,振动台试验模型较好的模拟了原型结构的地震响应,墙板对整体结构刚度的增强效果不可忽略;该结构完全满足我国抗震设防要求,其最大层间位移角满足我国抗震规范规定的层间位移角限值;结构的薄弱部位在一层,试验中第一条裂缝出现在一层梁端,试验结束后一层框架梁、框架柱及墙柱连接处均有不同程度的破损,设计时应适当加强。
4.采用ABAQUS有限元分析软件,建立钢筋混凝土框架-内嵌式墙体结构的精细化有限元模型,计算结构在不同地震作用下的响应,并与试验结果进行对比。结果表明,有限元结果与试验结果整体上吻合良好,证明根据相似理论设计的振动台试验模型的正确性;相比于弹性阶段,ABAQUS有限元分析软件更适合对此类结构进行弹塑性时程分析;适当减少内嵌式墙体数量可提高结构整体刚度,但过度提升则会使结构处于抗震不利状态。
钢筋混凝土框架-内嵌式墙体结构体系是一种新型装配式工业建筑结构形式,在框架柱的侧面预留插槽,预制混凝土墙板插入插槽中和整体结构相连,可大幅节约时间成本、提升施工质量,是换流站阀厅优选的结构体系之一。本文对钢筋混凝土框架-内嵌式墙体结构进行了地震模拟振动台试验及非线性有限元分析,探究了该结构在不同烈度下的抗震性能。具体研究内容及成果如下:
1.综合原型结构特性与试验室条件,根据相似理论,设计并制作了框架-内嵌式墙体预制钢筋混凝土装配式结构的1/3缩尺非满配重试验模型。
2.选用三条适用于不同场地类别的地震波逐级加载,记录试验模型在三条地震波下的加速度时程与位移时程;在各级地震波加载前后进行白噪声扫频,根据模态分析结果,研究结构的动力特性,考察重点部位的应变反应及裂缝发展情况。
3.最终试验结果表明,振动台试验模型较好的模拟了原型结构的地震响应,墙板对整体结构刚度的增强效果不可忽略;该结构完全满足我国抗震设防要求,其最大层间位移角满足我国抗震规范规定的层间位移角限值;结构的薄弱部位在一层,试验中第一条裂缝出现在一层梁端,试验结束后一层框架梁、框架柱及墙柱连接处均有不同程度的破损,设计时应适当加强。
4.采用ABAQUS有限元分析软件,建立钢筋混凝土框架-内嵌式墙体结构的精细化有限元模型,计算结构在不同地震作用下的响应,并与试验结果进行对比。结果表明,有限元结果与试验结果整体上吻合良好,证明根据相似理论设计的振动台试验模型的正确性;相比于弹性阶段,ABAQUS有限元分析软件更适合对此类结构进行弹塑性时程分析;适当减少内嵌式墙体数量可提高结构整体刚度,但过度提升则会使结构处于抗震不利状态。