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管道支架可靠性分析及加固后性能研究
| 论文题名： | 管道支架可靠性分析及加固后性能研究 |
| 关键词： | 管道支架;可靠性分析;数值模拟;外包钢加固 |
| 摘要： | 管道主要用来输送生产资料，管道支架广泛应用于化工、冶金等行业，作为管道的支撑结构，属于分布较广、建造数量较多的特种结构。由于管道支架所处环境恶劣，并且在使用过程中改动较多，因此越来越多的管道支架需要进行加固改造。管道支架系统多分布面积较大，计算时应对其取合理计算单元进行分析。目前对加固前的管道支架系统有较多研究，而对加固后的管道支架系统性能研究较少。考虑管道参与整体受力，对加固后的管道支架系统分别基于平面框架和整体模型进行模拟分析，进行承载力方面、抗震性能的研究。本文采用有限元法，对加固后管道支架结构进行数值模拟与计算，并对模拟结果进行对比分析，研究内容包括以下几方面: (1)从管道支架的现状出发，阐述了管道支架系统现存的问题，结合工程实例分析，介绍管道支架系统的可靠性鉴定过程及内容。 (2)论述了外包钢加固管道支架构件的受力机理，系统介绍了加固后管道支架各构件的计算方法，以及加固后管道支架系统的抗震计算方法。此外，基于箍筋约束混凝土构件的模型，提出易于应用的外包钢加固本构模型，为后续加固管道支架模型的建立提供理论依据。 (3)结合前述工程实例，应用有限元软件对加固后的管道支架进行内力分析。通过对比加固后管道支架基于结构计算理论和考虑管道参与的整体计算理论两种情况下的内力，分析产生差异的原因，对结构加固方案提出合理的建议。并对加固前后的管道支架系统进行整体有限元模拟，分别采用模态分析法和时程分析法对管道支架加固前后的抗震性能进行计算，进一步验证管道对支架的影响。 数值模拟结果表明，外包钢加固方法对提高混凝土管道支架结构各方面性能作用明显，加固后的管道支架系统有较高的承载力和抗震性能。 本文的研究成果对进一步认识外包钢加固法的作用机理、指导该技术在实际工程中的应用具有较好的借鉴意义。 |
| 作者： | 郝聪 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 魏翠玲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北工程大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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