典型户内式变电站主厂房的抗震性能研究和损伤评估

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1、分举号TU375学号1201841112而妥達統新技火#学位论文__________典型户内式变电站主厂房___________________的抗震性能研究和损伤评估_________作者_________杨党超_________指导教师姓名______文&副教授______申请学位级别硕士专业名称、建筑与土木工程论文提交日期2015.05论立答辩日期2015.06学位授予单位而妥凌統斜妓太營答辩委员会主席______________评阅人______________声明本人郑重声明我所呈交的学位论文是我个人在导师指

2、导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中已经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他人在其它单位已申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：#受i霉日期：/,/(f关于学位论文使用授权的说明本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许

3、论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存学位论文。(保密的论文在论文解密后应遵守此规定）论文作者签名：核赍良指导教师签名：曰期.•入本人授权中国学术期刊（光盘版）杂志社、中国科学技术信息研究所等单位将本学位论文收录到有关“学位论文数据库”之中，并通过网络向社会公众提供信息服务。因某种特殊原因需要延迟发布学位论文电子版，同意在gf—年/□两年/□三年以后，在网络上全文发布。（此声明处不勾选的，默认为即时公开）论文作者签名指导教师签名：日期：西安建筑科技大学硕士学位论文

4、典型户内式变电站主厂房的抗震性能研究和损伤评估专业：建筑与土木工程硕士生：杨党超指导教师：文波副教授摘要电力系统是国民经济的支柱产业之一，变电站作为其重要的组成部分，发挥着改变电压等级，汇集配送电能的枢纽作用，它在震后的破坏将会导致整个电力系统都无法正常运行，所以对变电站主厂房进行抗震性能的研究和震后的损伤评估有非常重要的意义。本文根据国家自然科学基金项目“考虑主厂房结构-电气设备相互作用的大型变电站抗震性能研究（51008246）”，建立了典型户内式变电站主厂房振动台试验模型的有限元模型M1、M2，通过试验和有限元分

5、析结果发现：随着输入地震波加速度峰值的增加，变电站主厂房的各层加速度峰值及位移均随结构楼层的增加而增大，且结构的薄弱层为顶层；设备主体和设备套管的加速度反应峰值均大于台面输入的加速度峰值和设备所在二层楼面的加速度峰值，这体现了结构和设备的相互作用，其中设备套管的加速度反应峰值大于设备主体的加速度反应峰值；主厂房中柱的破坏总体比梁的破坏严重，短向边跨梁梁端、二层及顶层角柱的柱底和柱顶发生了相对较为严重的破坏，电气设备下的框架梁未发现明显的破坏。此外，通过模型M1、M2的对比研究发现：考虑相互作用的主厂房结构自振周期值大于

6、不考虑相互作用的自振周期值，且随着振型阶数的增加，主厂房对应振型的自振周期值的增大率越来越小；同时对有限元的数值模拟结果和试验结果进行对比分析，验证试验过程及结果的正确性。提出综合考虑振动台试验和有限元分析特点的修正系数法，该方法利用试验得到的楼层位移对有限元得出的层间位移进行修正，并利用修正后的层间位移计算变电站主厂房各层震后的刚度退化，从而得到楼层的损伤评估结果，在此基础上利用加权组合法得到结构整体的损伤评估结果，其结果和试验现象较为吻合，说明了该方法的有效性。最后计算了各构件的损伤分布系数、从构件层损伤代表值到层

7、损伤值以及从构件整体损伤代表值到结构整体损伤值的加权系数，该加权系数可在利用加权系数法对此类户内式变电站主厂房进行损伤评估时使用。西安建筑科技大学硕士学位论文关键词：变电站；结构-设备相互作用；ABAQUS；振动台试验；地震反应；损伤；论文类型：应用基础研究基金项目：国家自然科学基金项目（51008246）陕西省科技计划国际合作项目（2013KW23-02）陕西省教育厅自然科学基金项目（2013JK0971）华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室开放研究基金项目（2013KA04）西安建筑科技大学硕士学位论文Dama

8、geAssessmentStudiesandSesmicPerformanceofTypicalIndoorSubstationMainPlantSpecialty:ArchitectureandcivilengineeringName:YangDangchaoInstructor:AssociateProfessorWenBoA