烟囱结构在地震荷载作用下的动力响应分析文献综述最终

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1、文献综述一、选题目的的理论价值和现实意义随着社会的发展,工程结构形式日益多种多样,建筑结构抗震和防震功能的要求也不断提高。传统的结构抗震设计不仅仅使得结构的造价大大增加,而且由于地震的不确定性而往往难以达到预期效果。因而使得结构控制理论在工程结构中得以应用。在地震作用下高耸塔式结构由于接收了外界输入能量、会产生振动反应〔动内力、动位移和振动加速度〕，一般情况下这种反应是多自由度低频振动。如何减小高耸结构在强震和大风作用下的动力反应，满足承载力、变形、稳定性的要求，是重要的研究课题。那么运用动力学理论分析，找到结构反应的最大控制量，进而就能寻找最合适的方法途径提高建筑结构的抗

2、震性能，这样就能使我们对结构的抗震技术推向一个新高。近年来，国内外学者逐渐开始重视对结构抗震反应的研究，各国抗震设计规范对于高耸结构的抗震设计也有多方考虑。但是目前的计算方法大都十分粗略，多为不考虑结构动力特性的静力法，且各种计算方法规定的系数相差甚大。因此，对于运用动力学理论加深研究结构的在地震中的动力特性，以及找到合理的抗震设计方法十分迫切。二研究重点作为火力发电厂重要构筑物的烟囱,必须满足我国现行《建筑抗震设计规范》的总体抗震设防目标。但是,对于普通单筒钢筋混凝土烟囱主要非结构构件的内衬以及套筒式分段支撑砖内筒烟囱,烟囱规范对其抗震几乎没有要求。但是烟囱作为火力发电场

3、的重要构筑物，其抗震性能应满足抗震要求，当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。此次设计主要从动力学上计算烟囱在遭遇地震时的动力特性，在地震加速度激励下的动力学响应计算，以及其在横截面尺寸变化时对动力学计算的影响。三文献利用文献［5］中知道利用ANSYS有限元程序对高耸塔式结构，进行了地震波激励的动态响应分析。通过模态分析，得到塔式结构水平振动的前四个振型和相应的固有频率。在输入地震波的情况下，采用瞬态动力学分析技术，确定了结构的动力响应，为进一步对高耸塔式结构进行振动控制提供了必要的技术参数。选择烟囱结构用有限元软件建模，对该烟囱

4、进行仿真分析。文献［5］中对在对塔式结构地震波响应进行仿真反应分析，由计算分析可知，在输入强烈水平地震激励时，无控制的塔顶水平最大位移可以满足设计的要求，无控制的塔顶水平最大加速度远远大于人体舒适度所规定的限度。因此对塔式结构地震激励下的振动控制极其重要。文献［12］中对高耸烟囱结构竖向与水平地震作用进行分析，建筑结构在地震作用下的破坏是一个十分复杂的过程，一般认为这是由于建筑结构在地震作用下的破坏是一个十分复杂的过程，一般认为这是由于水平、竖向及扭转地震共同作用的结果。人们对结构在面水平运动下的反应作了较多的研究，认为水平运动是造成结构破坏的主要原因。震竖向分量对结构的影

5、响进行计算和分析后发现，竖向地震动对高耸结构也具有一定的破坏性，应当予以重视。竖向地面运动和水平地面运动的频率特性很不一样，竖向分量由纵波、横波和瑞雷波组成，开始时比水平分量含有更多的高频成分，水平分量以横波、纵波和乐夫波为主。竖向分量与水平分量的最大值并不是同时出现，一般规律是竖向分量先到达最大值，然后水平分量才达到最大值。一般地震的延续时间是几秒至几十秒，有的可达百秒。目前大多数计算理论是将竖向与水平分量对结构的影响分别考虑，纵波和乐夫波为主。竖向分量与水平分量的最大值并不是同时出现，一般规律是竖向分量先到达最大值，然后水平分量才达到最大值。一般地震的延续时间是几秒至几

6、十秒，有的可达百秒。目前大多数计算理论是将竖向与水平分量对结构的影响分别考虑，不考虑它们的共同作用，这是偏于不安全的。对于高耸结构，尤其是高柔结构，在水平地震动作用下会产生很大的侧向位移，结构自重将在这一位移下产生二阶效应(附加弯矩和附加位移)，竖向地震动将进一步加大高耸结构的二阶效应，即P一△效应水平、竖向及扭转地震共同作用的结果。人们对结构在地面水平运动下的反应作了较多的研究，认为水平运动是造成结构破坏的主要原因。通过对地震竖向分量对结构的影响进行计算和分析后发现，竖向地震动对高耸结构也具有一定的破坏性，应当予以重视。竖向地面运动和水平地面运动的频率特性很不一样，竖向分

7、量由纵波、横波和瑞雷波组成，开始时比水平分量含有更多的高频成分，水平分量以横波、纵波和乐夫波为主。竖向分量与水平分量的最大值并不是同时出现，一般规律是竖向分量先到达最大值，然后水平分量才达到最大值。一般地震的延续时间是几秒至几十秒，有的可达百秒。目前大多数计算理论是将竖向与水平分量对结构的影响分别考虑，不考虑它们的共同作用，这是偏于不安全的。高耸结构，尤其是高柔结构，在水平地震动作用下会产生很大的侧向位移，结构自重将在这一位移下产生二阶效应(附加弯矩和附加位移)，竖向地震将进一步加大高耸结构的二阶效应，即P一△效应