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超高耸太阳能烟囱结构研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 22:20:08
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超高耸太阳能烟囱结构研究【摘要】:超高耸太阳能烟囱是太阳能热气流发电系统的重要组成部分,具有体形高大、荷载条件复杂、结构设计和施工难度大等特点,是现阶段太阳能热气流发电技术研究的重

【摘要】: 超高耸太阳能烟囱是太阳能热气流发电系统的重要组成部分,具有体形高大、荷载条件复杂、结构设计和施工难度大等特点,是现阶段太阳能热气流发电技术研究的重点和难点。本文在现有的太阳能烟囱及高耸结构研究基础上,对超高耸太阳能烟囱的结构体系及在风荷载作用下两种太阳能烟囱结构的性能进行了分析,并通过概念性模型试验为太阳能烟囱的结构设计提供了试验依据。 首先本文分别按照材料、结构体系及约束条件对太阳能烟囱的结构形式进行分类,并总结了太阳能烟囱结构中预应力的施加方式及其作用,同时还提出了张拉整体式和三筒式两种太阳能烟囱的创新结构,并介绍了它们的结构组成和特点。 其次本文选取100MW太阳能热气流发电系统的烟囱作为研究对象,分析了烟囱所受的风荷载,并研究了太阳能钢烟囱在风荷载及自重作用下的基本静力性能、稳定性能,同时还对比分析了增加辐索及加劲环梁前后太阳能钢烟囱的自振特性。 再次本文介绍了单层三向圆柱面网格及局部双层三向圆柱面网格结构的拓扑构成,研究了三向圆柱面网格结构在风荷载作用下的基本静力特性,并着重分析了辐索的布置形式、截面积及初始预应力对网格结构性能的影响。此外还对优化后的三向圆柱面网格结构的稳定性能和自振特性做了进一步的研究。 本文还通过三个太阳能烟囱模型的概念性结构试验研究了斜索对结构抗侧刚度的贡献及辐索对截面刚度的影响。 论文最后对上述研究工作进行了总结,并指出进一步研究中亟待解决的问题,明确了今后的研究方向。 【关键词】:太阳能烟囱 预应力 张拉整体 钢烟囱 三向网格 稳定性 自振特性 模型试验
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU18;TU399
【目录】:
  • 致谢4-5
  • 摘要5-6
  • Abstract6-7
  • 目次7-9
  • 第一章 绪论9-17
  • 1.1 引言9-10
  • 1.2 太阳能烟囱结构的研究现状10-13
  • 1.3 高耸结构的发展与应用13-15
  • 1.4 太阳能烟囱结构特点15-16
  • 1.5 本文主要工作16-17
  • 第二章 太阳能烟囱结构体系研究17-30
  • 2.1 引言17
  • 2.2 太阳能烟囱结构分类17-20
  • 2.2.1 按材料分类17-18
  • 2.2.2 按结构体系分类18-19
  • 2.2.3 按约束条件分类19-20
  • 2.3 预应力在太阳能烟囱中的应用20-25
  • 2.3.1 预应力混凝土20-21
  • 2.3.2 环向预应力21-22
  • 2.3.3 预应力斜拉索、索网22-25
  • 2.4 创新体系25-28
  • 2.4.1 张拉整体太阳能烟囱25-27
  • 2.4.2 三筒式太阳能烟囱27-28
  • 2.5 本章小结28-30
  • 第三章 太阳能钢烟囱的结构性能研究30-48
  • 3.1 引言30
  • 3.2 太阳能烟囱所受的荷载作用30-32
  • 3.3 太阳能钢烟囱结构计算模型32-36
  • 3.4 太阳能钢烟囱的基本静力性能研究36-39
  • 3.5 太阳能钢烟囱的稳定性能研究39-43
  • 3.5.1 稳定性分析的理论基础39-40
  • 3.5.2 特征值屈曲分析40-41
  • 3.5.3 非线性屈曲分析41-43
  • 3.6 太阳能钢烟囱的自振特性分析43-47
  • 3.6.1 计算方法43-44
  • 3.6.2 结构自振特性44-47
  • 3.7 本章小结47-48
  • 第四章 三向圆柱面网格烟囱的结构性能研究48-66
  • 4.1 引言48
  • 4.2 结构计算模型48-49
  • 4.3 单层三向圆柱面网格结构的基本静力性能研究49-56
  • 4.3.1 未加辐索结构的静力性能49-51
  • 4.3.2 引入辐索后的结构静力性能51-53
  • 4.3.3 辐索参数分析53-56
  • 4.4 结构优化设计56-58
  • 4.4.1 杆件截面优化原则56-57
  • 4.4.2 优化后的结构模型及静力性能57-58
  • 4.5 稳定性能研究58-62
  • 4.5.1 特征值屈曲分析58-59
  • 4.5.2 非线性屈曲分析59-61
  • 4.5.3 初始缺陷的影响分析61-62
  • 4.6 结构的自振特性分析62-64
  • 4.7 本章小结64-66
  • 第五章 概念性模型试验研究66-77
  • 5.1 引言66
  • 5.2 模型设计66-69
  • 5.2.1 模型材料66-67
  • 5.2.2 模型筒身设计67-68
  • 5.2.3 其余细部设计68-69
  • 5.3 加载与测量系统69-70
  • 5.4 静力加载试验内容70-75
  • 5.4.1 K型网格结构70-72
  • 5.4.2 三向网格结构72-73
  • 5.4.3 薄壳结构73-75
  • 5.4.4 误差分析75
  • 5.5 本章小结75-77
  • 第六章 结论与展望77-79
  • 6.1 本文主要结论77-78
  • 6.2 展望78-79
  • 参考文献79-81
  • 作者简历81


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