本文针对某电厂汽轮发电机基础框架结构,运用试验研究与有限元分析手段对当前结构设计进行验证。根据汽机基础结构尺寸,制作了1:10缩尺钢筋混凝土结构模型,对试验模型进行了模态试验、模拟地震振动台试验和拟静力试验。 模态试验分两个工况进行,无设备质量工况和有设备质量工况。无设备质量工况下,模型结构一阶频率为19.34Hz(X向平动),二阶频率为22.02Hz(Y向平动);有设备质量工况下,模型结构一阶频率为17.04Hz(X向平动),二阶频率为17.12Hz(Y向平动)。用有限元模型分析模型结构的模态,所得结果与试验结果基本一致。 振动台试验中对模型结构进行了El Centro波,JMA-Kobe波以及Hujia波三种地震记录波作用下的多水平试验。在各次试验工况过程中,结构的上部动力反应较下部强烈,顶层加速度反应最大,说明低阶振型影响是比较明显的。随着输入加速度峰值的增大,层间位移增长基本成斜线型,最大层间位移角发生在结构的顶层。从三种地震波作用下结构的反应来看,Hujia波引起的结构动力反应比El Centro波、Kobe波大。用有限元程序分析模型结构在多遇与罕遇地震作用下的动力响应和变形,得到在多遇地震下的结果与试验结果基本一致,在罕遇地震下结构最大层间位移角1/324。 对模型结构进行了低周反复加载试验。试验所得模型结构的滞回曲线比较饱满,框架结构的耗能能力较强。框架模型从开始加载到破坏经历了三个明显的分段：弹性段、弹塑性段和破坏段(荷载下降段)。模型结构最大水平荷载为564kN,相应层间位移角1/25;破坏时层间位移角1/21。框架的位移延性系数最大荷载时的位移延性系数是5.03,破坏荷载时的位移延性系数是5.95,试验框架具有良好的延性性能。框架模型的破坏机制属于混合铰机制,耗能工作以梁铰的转动为主逐渐转化为由柱铰来承担。对模型结构进行了静力弹塑性分析,所得结果与试验结果吻合。 通过对某火电厂的汽轮发电机基础试验研究和有限元分析,得到该汽轮发电机基础结构具有良好的抗震性能。