土木工程碩士論文開題報告

　　開題報告的目的就是要請專家?guī)椭�判斷選題者所提出的問題是否值得研究，下面是小編為大家搜集的土木工程碩士論文開題報告，歡迎閱讀參考。

　　論文題目：豎向減振彈簧結(jié)構(gòu)的水平抗震性能研究

　　一、選題背景

　　常規(guī)剛性基礎(chǔ)，即無隔振汽輪機基礎(chǔ)，多釆用島式布置，主廠房與基礎(chǔ)下部分割開來，主要是為了減小設(shè)備運行時產(chǎn)生的振動對主廠房的影響。在常規(guī)基礎(chǔ)所有柱頂與頂板連接處水平切斷，在頂板與柱頂之間安裝隔振器，這樣就形成了島式彈簧隔振基礎(chǔ)，因為頂板與下部結(jié)構(gòu)隔開，因此也沒有必要將下部結(jié)構(gòu)與主廠房分割開來。為了進一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)布置和調(diào)整抗震性能，將隔振基礎(chǔ)下部結(jié)構(gòu)與主廠房連為一體，演變成聯(lián)合布置的島式彈賛隔振基礎(chǔ)。既阻止了設(shè)備振動的傳播，也隔斷了地震波的傳遞，同時減小了下部結(jié)構(gòu)的尺寸，并且可以減小基礎(chǔ)的沉降，在不均勾沉降小于5mm的范圍內(nèi)，彈賛可自動調(diào)節(jié)受力狀態(tài);即使不均勾沉降超過5mm，可以通過在彈簧隔振器上下加調(diào)整塾片的方法來調(diào)整不均匆沉降，而且可省去較厚的基礎(chǔ)墊層。由此看來，彈簧隔振基礎(chǔ)不僅改善了抗震性能，而且在節(jié)約場地面積、改進工藝布置、降低造價等方面有巨大優(yōu)勢。剛度和質(zhì)量大的常規(guī)基礎(chǔ)雖然在主動隔振方面即防止汽輪發(fā)電機組的振動傳遞給下部結(jié)構(gòu)效果尚可，但是在被動隔振方面即阻止地震波的傳遞方面不是很理想，這是因為汽輪機組屬于高位布置，地震作用傳遞到汽輪發(fā)電機軸承上時存在放大作用�；�礎(chǔ)剛度越大，放大倍率越大。常規(guī)剛性基礎(chǔ)的放大倍數(shù)一般為2.5-4.0，而彈簧基礎(chǔ)可降低到0.8-1.2。

　　二、研究目的和意義

　　目前我國大力投資電力建設(shè)，電力建設(shè)處于高速發(fā)展階段，規(guī)模日益擴大，隨著單機容量的不斷增加，對汽輪機基礎(chǔ)的振動要求也更加嚴格，而汽輪機基礎(chǔ)的動力特性決定著電廠的安全運行，即良好的動力特性能有效的保證設(shè)備穩(wěn)定運行，延長大修期，提高經(jīng)濟效益。目前，汽輪輪基礎(chǔ)主要采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，對于這種規(guī)模超大、結(jié)構(gòu)復雜的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場試驗是不現(xiàn)實的。條件允許的情況下，可以建立縮尺模型，通過模型基礎(chǔ)的振動測試數(shù)據(jù)，預測原型基礎(chǔ)的振動，從而對基礎(chǔ)的抗震性能做出評價，在此基礎(chǔ)上確定最佳設(shè)計方案。本課題以某汽輪發(fā)電機組基礎(chǔ)為研宄對象，對其彈簣隔振基礎(chǔ)的動力特性和抗震性能進行了試驗研究，并做出了評價。

　　三、本文研究涉及的主要理論

　　采用量綱分析法確定各物理量相似常數(shù)。首先需要確定幾何相似常數(shù)和彈性模量相似常數(shù)，根據(jù)《建筑抗震試驗方法規(guī)程》，框架試體與原型的比例可取原型結(jié)構(gòu)的1/8,本模型按照規(guī)程采用1:8的比例建造，即幾何相似常數(shù)為8。因為鋼筋縮尺后直徑過小導致施工難度加大，并且在模型試驗中引起較大誤差，所以只保證梁柱截面配筋率滿足相似關(guān)系，故彈性模量相似常數(shù)為1,密度相似常數(shù)為1。

　　由于彈簧與結(jié)構(gòu)不是同一種材料，如果還以幾何尺寸來定義其相似比，則力學模型相似比就不能滿足，因此次試驗中忽略了彈簧的幾何相似比，而是保證了力學相似比，即滿足彈簧的剛度在整體模型相似關(guān)系中的剛度比為8:1。

　　該模型于北方工業(yè)大學建工實驗中心完成，根據(jù)設(shè)計圖紙及相似關(guān)系，模型按1:8的比例設(shè)計施工完成。模型采用的材料與原型完全相同，底板混凝土等級為C30，柱及頂板混凝土為C40。鋼筋材料與原型相同，縱筋均采用HRB400鋼筋。模型制作分四個階段，依次是底板、柱與中間平臺、彈賛隔振器安裝、頂板。根據(jù)結(jié)構(gòu)試驗要求，在每次饒筑時預留至少三組標準立方體混凝土試塊，所有試塊在同等條件下養(yǎng)護28天后測得標準立方體抗壓強度標準值，根據(jù)實際強度計算出底板、柱及頂板混凝土的抗壓強度標準值分別為32.3N/inm2、44.6N/mm^模型中某些小的部位因施工困難可不饒筑，但必須在試驗時加上或減去相應質(zhì)量。試驗前模型混凝土有足夠的養(yǎng)護期(按28天強度)。

　　四、本文研究的主要內(nèi)容

　　根據(jù)設(shè)計圖紙及甲方提供的資料和場地條件，對該汽輪機組彈費隔振基礎(chǔ)進行模型試驗，主要研究內(nèi)容包括：

　　(1)采用瞬態(tài)激振法對模型進行動力特性試驗，獲得基礎(chǔ)的自振特性，包括振型、固有頻率、阻尼比;

　　(2)對基礎(chǔ)模型進行動剛度及隔振效率測試;

　　(3)對基礎(chǔ)模型分別進行7度多遇地震、罕遇地震作用下的擬動力試驗，測得基礎(chǔ)鋼筋應變，基礎(chǔ)地震加速度、位移、恢復力響應，裂縫幵展情況、層間位移角等。

　　五、寫作提綱

　　摘要 3-4

　　ABSTRACT 4

　　引言 8

　　第1章 緒論 8-14

　　1.1 汽輪機彈簧隔振基礎(chǔ)的特點 8-9

　　1.2 彈簧隔振基礎(chǔ)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 9-10

　　1.3 試驗模型概況 10-13

　　1.4 主要研究內(nèi)容 13-14

　　第2章 模型設(shè)計 14-16

　　2.1 相似關(guān)系 14-15

　　2.1.1 模型的相似關(guān)系 14

　　2.1.2 彈簧隔振器的相似關(guān)系 14-15

　　2.2 模型制作 15

　　2.3 彈簧隔振器的布置 15

　　2.4 設(shè)備荷載模擬 15-16

　　2.5 重力加速度的模擬 16

　　第3章 彈簧隔振基礎(chǔ)動力特性試驗 16-35

　　3.1 動力特性試驗研究方法 16-22

　　3.1.1 模型模態(tài)試驗的基本原理 16-18

　　3.1.2 試驗方法 18

　　3.1.3 動力特性試驗的意義 18-19

　　3.1.4 試驗儀器 19-20

　　3.1.5 測點及激振點的布置 20-22

　　3.2 基礎(chǔ)的自振特性 22-29

　　3.2.1 自振頻率及振型 22-29

　　3.2.2 試驗結(jié)果及分析 29

　　3.3 基礎(chǔ)動剛度 29-31

　　3.4 隔振器隔振效率測試 31-35

　　3.4.1 隔振效率的簡化計算方法 31-33

　　3.4.2 基礎(chǔ)模型隔振效率簡化計算 33

　　3.4.3 測試方法 33-34

　　3.4.4 結(jié)果分析 34-35

　　3.5 本章小結(jié) 35

　　第4章 彈簧隔振基礎(chǔ)模型擬動力試驗 35-62

　　4.1 擬動力試驗方法 35-44

　　4.1.1 擬動力試驗基本原理 36-37

　　4.1.2 擬動力試驗系統(tǒng)簡介 37-38

　　4.1.3 擬動力試驗步驟 38

　　4.1.4 輸入地震波的選取 38-40

　　4.1.5 試驗技術(shù)參數(shù) 40-43

　　4.1.6 測點布置 43-44

　　4.2 測試結(jié)果及分析 44-60

　　4.2.1 位移、速度、加速度、層間位移角 44-51

　　4.2.2 鋼筋應變 51-57

　　4.2.3 滯回曲線 57-58

　　4.2.4 裂縫的開展及分布 58-60

　　4.3 本章小結(jié) 60-62

　　結(jié)論 62-63

　　參考文獻 63-66

　　申請學位期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文 66-67

　　致謝 67

　　六、目前已經(jīng)閱讀的主要文獻

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