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化工装置结构-设备耦合体系协同减震优化控制策略
1
作者
代建波
马祥祥
+2 位作者
张晓宇
马静
梁旭豪
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第23期9800-9811,共12页
大型化工装置结构-设备耦合体系地震响应规律复杂,仅依靠提高化工装置结构本身抵抗地震能力的方法难以满足生产工艺需求。为了减小化工装置结构-设备耦合体系的地震响应,以地震时结构和设备的振动同时得到控制为优化目标,研究了化工装...
大型化工装置结构-设备耦合体系地震响应规律复杂,仅依靠提高化工装置结构本身抵抗地震能力的方法难以满足生产工艺需求。为了减小化工装置结构-设备耦合体系的地震响应,以地震时结构和设备的振动同时得到控制为优化目标,研究了化工装置结构-设备耦合体系阻尼装置多目标优化减震控制策略,对化工装置结构-设备耦合体系进行了地震响应控制分析。结果表明:以结构层间位移和设备加速度形成的优化性能指标及构建的目标函数,能够较好地解决阻尼器在装置结构中的优化布置问题。单目标优化时,工况一(设备为等效荷载)与工况二(设备为实体模型)层间位移的平均减震率分别为37.78%和32.83%,设备位移和加速度的最大减震率分别为18.73%和17.13%;多目标优化时,其层间位移的平均减震率为31.17%,设备位移和加速度的最大减震率分别为24.16%和25.07%。这些研究结果可为保障此类装置的安全可靠性提供技术支持。
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关键词
化工装置
结构
-
设备
耦合
体系
遗传算法
协同减震
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职称材料
地震作用下结构-设备耦合体系动力相互作用研究
被引量:
5
2
作者
朱丽华
李窍
+1 位作者
张现宾
马颖飞
《世界地震工程》
CSCD
北大核心
2017年第2期64-70,共7页
为了研究结构系统与设备系统的动力相互作用,设计并制作了1个由钢筋混凝土框架结构和钢结构单自由度振子组成的结构-设备耦合体系模型,并进行了振动台试验。试验测试了模型结构在不同地震波峰值加速度下的动力特性、位移反应和动应变。...
为了研究结构系统与设备系统的动力相互作用,设计并制作了1个由钢筋混凝土框架结构和钢结构单自由度振子组成的结构-设备耦合体系模型,并进行了振动台试验。试验测试了模型结构在不同地震波峰值加速度下的动力特性、位移反应和动应变。根据试验结果,分析了耦合系统的受力过程和破坏机理。采用ABAQUS进行有限元分析,分析了设备与结构不同质量比参数情况下,耦合模型和堆聚质量模型频率特性以及地震响应的差异。研究表明:在地震作用下会形成非线性结构-弹性设备的耦合体系;结构屈服后设备的动力放大系数小于屈服前的放大系数;耦合体系的计算频率小于堆聚质量体系的计算结果,地震响应大于集中堆聚体系,质量比越大,两者的差异也越大。
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关键词
结构
-
设备
耦合
体系
振动台试验
地震响应
参数分析
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职称材料
地基土对设备-结构体系能量反应影响分析
3
作者
罗兰芳
姜南
毕继红
《河海大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期446-452,共7页
为了分析地基土对设备-结构体系能量反应的影响规律,开展了设备-结构体系振动台试验与设备-结构-地基土相互作用体系实时子结构振动台试验,对比以刚性地基为假设的设备-结构体系与考虑地基土影响后的设备-结构体系能量反应发现:考虑地...
为了分析地基土对设备-结构体系能量反应的影响规律,开展了设备-结构体系振动台试验与设备-结构-地基土相互作用体系实时子结构振动台试验,对比以刚性地基为假设的设备-结构体系与考虑地基土影响后的设备-结构体系能量反应发现:考虑地基土影响后设备与结构的累积总输入能大幅度减小,且地基土可改变设备与结构总输入能在时间上的分布特性。由试验结果根据相似关系反推原型设备-结构体系的能量反应表明,基于刚性地基假设的设备-结构体系能量反应可能存在较大误差,因此在设备-结构体系分析中应当考虑地基土的影响。
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关键词
分枝模态子
结构
设备
-
结构
体系
土
-
结构
体系
地震能量反应
振动台试验
实时子
结构
试验
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职称材料
结构─设备体系动力相互作用研究
被引量:
10
4
作者
陈建兵
李杰
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2001年第3期70-74,共5页
通过结构—设备等价体系频域传递函数的比较分析,讨论了结构—设备动力相互作用对结构绝对动力反应与相对动力反应的影响。着重指出,这种影响是增大还是减小结构的动力反应取决于地震动频谱特性与结构、设备固有频率及质量比的关系。...
通过结构—设备等价体系频域传递函数的比较分析,讨论了结构—设备动力相互作用对结构绝对动力反应与相对动力反应的影响。着重指出,这种影响是增大还是减小结构的动力反应取决于地震动频谱特性与结构、设备固有频率及质量比的关系。提出了利用场地土卓越周期判定上述影响的简便方法。
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关键词
结构-设备体系
傅里叶变换
频域传递函数
动力相互作用
地震动
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职称材料
结构──设备体系空间动力学模型建模
被引量:
2
5
作者
赵晓
李杰
《郑州工学院学报》
1995年第4期30-37,共8页
工业结构和工业系统的抗震性能分析是近年来地震工程研究中的一个新方向,针对结构一设备体系动力相互作用中存在的问题,本文重点研究了空间结构──设备体系的动力学模型。文中,以考虑有势力的拉格朗日方程为工具,具体给出了层间剪...
工业结构和工业系统的抗震性能分析是近年来地震工程研究中的一个新方向,针对结构一设备体系动力相互作用中存在的问题,本文重点研究了空间结构──设备体系的动力学模型。文中,以考虑有势力的拉格朗日方程为工具,具体给出了层间剪切型体系的动力方程矩阵表达式,并将模型计算结果与实验结果进行了分析对比。
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关键词
地震反应
结构-设备体系
空间动力学
抗震性
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职称材料
设备所在楼层对设备-结构相互作用的影响
6
作者
姜忻良
马小丹
《震灾防御技术》
CSCD
北大核心
2018年第2期320-330,共11页
为了研究设备所在楼层位置对设备-结构相互作用的影响,以某高层钢框架为例,将设备分别放置于结构顶层和底层设计了2种设备-结构体系模型,然后利用ANSYS有限元分析软件对整体模型进行地震响应时程分析。分析结果表明:在El Centro波、Taf...
为了研究设备所在楼层位置对设备-结构相互作用的影响,以某高层钢框架为例,将设备分别放置于结构顶层和底层设计了2种设备-结构体系模型,然后利用ANSYS有限元分析软件对整体模型进行地震响应时程分析。分析结果表明:在El Centro波、Taft波和人工波作用下,当设备频率与结构基频调谐时,设备-结构相互作用会令结构动力响应减小而设备动力响应显著增大;设备-结构相互作用的大小与设备所在楼层密切相关:顶层设备与结构间的相互作用比底层更加剧烈,这与位于不同楼层的设备间等效质量以及底端输入激励频谱的差异有关。
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关键词
设备
-
结构
体系
动力相互作用
设备
所在楼层
时程分析法
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职称材料
题名
化工装置结构-设备耦合体系协同减震优化控制策略
1
作者
代建波
马祥祥
张晓宇
马静
梁旭豪
机构
西安石油大学土木工程学院
西安石油大学机械工程学院
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第23期9800-9811,共12页
基金
陕西省秦创原“科学家+工程师”队伍建设项目(2023KXJ-194)
国家自然科学基金(52174061)。
文摘
大型化工装置结构-设备耦合体系地震响应规律复杂,仅依靠提高化工装置结构本身抵抗地震能力的方法难以满足生产工艺需求。为了减小化工装置结构-设备耦合体系的地震响应,以地震时结构和设备的振动同时得到控制为优化目标,研究了化工装置结构-设备耦合体系阻尼装置多目标优化减震控制策略,对化工装置结构-设备耦合体系进行了地震响应控制分析。结果表明:以结构层间位移和设备加速度形成的优化性能指标及构建的目标函数,能够较好地解决阻尼器在装置结构中的优化布置问题。单目标优化时,工况一(设备为等效荷载)与工况二(设备为实体模型)层间位移的平均减震率分别为37.78%和32.83%,设备位移和加速度的最大减震率分别为18.73%和17.13%;多目标优化时,其层间位移的平均减震率为31.17%,设备位移和加速度的最大减震率分别为24.16%和25.07%。这些研究结果可为保障此类装置的安全可靠性提供技术支持。
关键词
化工装置
结构
-
设备
耦合
体系
遗传算法
协同减震
Keywords
chemical plant
structure
-
equipment coupling system
genetic algorithm
coorinated damping
分类号
TE88 [石油与天然气工程—油气储运工程]
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职称材料
题名
地震作用下结构-设备耦合体系动力相互作用研究
被引量:
5
2
作者
朱丽华
李窍
张现宾
马颖飞
机构
西安建筑科技大学土木工程学院
出处
《世界地震工程》
CSCD
北大核心
2017年第2期64-70,共7页
基金
陕西省留学人员科技活动择优资助项目
陕西省科技新星项目(2013KJXX-53)
文摘
为了研究结构系统与设备系统的动力相互作用,设计并制作了1个由钢筋混凝土框架结构和钢结构单自由度振子组成的结构-设备耦合体系模型,并进行了振动台试验。试验测试了模型结构在不同地震波峰值加速度下的动力特性、位移反应和动应变。根据试验结果,分析了耦合系统的受力过程和破坏机理。采用ABAQUS进行有限元分析,分析了设备与结构不同质量比参数情况下,耦合模型和堆聚质量模型频率特性以及地震响应的差异。研究表明:在地震作用下会形成非线性结构-弹性设备的耦合体系;结构屈服后设备的动力放大系数小于屈服前的放大系数;耦合体系的计算频率小于堆聚质量体系的计算结果,地震响应大于集中堆聚体系,质量比越大,两者的差异也越大。
关键词
结构
-
设备
耦合
体系
振动台试验
地震响应
参数分析
Keywords
structure
-
equipment coupled system
shaking table test
seismic response
parametric analysis
分类号
TU317.1 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
地基土对设备-结构体系能量反应影响分析
3
作者
罗兰芳
姜南
毕继红
机构
天津大学建筑工程学院
滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学)
出处
《河海大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期446-452,共7页
基金
国家自然科学基金(51478312)。
文摘
为了分析地基土对设备-结构体系能量反应的影响规律,开展了设备-结构体系振动台试验与设备-结构-地基土相互作用体系实时子结构振动台试验,对比以刚性地基为假设的设备-结构体系与考虑地基土影响后的设备-结构体系能量反应发现:考虑地基土影响后设备与结构的累积总输入能大幅度减小,且地基土可改变设备与结构总输入能在时间上的分布特性。由试验结果根据相似关系反推原型设备-结构体系的能量反应表明,基于刚性地基假设的设备-结构体系能量反应可能存在较大误差,因此在设备-结构体系分析中应当考虑地基土的影响。
关键词
分枝模态子
结构
设备
-
结构
体系
土
-
结构
体系
地震能量反应
振动台试验
实时子
结构
试验
Keywords
branch modal substructure
equipment
-
structure system
soil
-
structure system
seismic energy response
shaking
-
table test
real
-
time substructure test
分类号
TK317 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
结构─设备体系动力相互作用研究
被引量:
10
4
作者
陈建兵
李杰
机构
同济大学土木工程学院建筑工程系
出处
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2001年第3期70-74,共5页
基金
国家杰出青年科学基金项目资助(5925105)
文摘
通过结构—设备等价体系频域传递函数的比较分析,讨论了结构—设备动力相互作用对结构绝对动力反应与相对动力反应的影响。着重指出,这种影响是增大还是减小结构的动力反应取决于地震动频谱特性与结构、设备固有频率及质量比的关系。提出了利用场地土卓越周期判定上述影响的简便方法。
关键词
结构-设备体系
傅里叶变换
频域传递函数
动力相互作用
地震动
Keywords
structure
-
equipment system
Fourier transformation
frequency transferring function
dynamic interaction
分类号
P315.9 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
结构──设备体系空间动力学模型建模
被引量:
2
5
作者
赵晓
李杰
机构
郑州工学院
出处
《郑州工学院学报》
1995年第4期30-37,共8页
文摘
工业结构和工业系统的抗震性能分析是近年来地震工程研究中的一个新方向,针对结构一设备体系动力相互作用中存在的问题,本文重点研究了空间结构──设备体系的动力学模型。文中,以考虑有势力的拉格朗日方程为工具,具体给出了层间剪切型体系的动力方程矩阵表达式,并将模型计算结果与实验结果进行了分析对比。
关键词
地震反应
结构-设备体系
空间动力学
抗震性
Keywords
structure
-
equipment,dynamics interaction,earthquike rection
分类号
TU311.3 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
设备所在楼层对设备-结构相互作用的影响
6
作者
姜忻良
马小丹
机构
天津大学建筑工程学院
出处
《震灾防御技术》
CSCD
北大核心
2018年第2期320-330,共11页
基金
国家自然科学基金项目(51478312、51278335)
文摘
为了研究设备所在楼层位置对设备-结构相互作用的影响,以某高层钢框架为例,将设备分别放置于结构顶层和底层设计了2种设备-结构体系模型,然后利用ANSYS有限元分析软件对整体模型进行地震响应时程分析。分析结果表明:在El Centro波、Taft波和人工波作用下,当设备频率与结构基频调谐时,设备-结构相互作用会令结构动力响应减小而设备动力响应显著增大;设备-结构相互作用的大小与设备所在楼层密切相关:顶层设备与结构间的相互作用比底层更加剧烈,这与位于不同楼层的设备间等效质量以及底端输入激励频谱的差异有关。
关键词
设备
-
结构
体系
动力相互作用
设备
所在楼层
时程分析法
Keywords
Equipment
-
structure system
Dynamic interaction
The location of equipment
Time
-
history analysis
分类号
TU311.3 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
化工装置结构-设备耦合体系协同减震优化控制策略
代建波
马祥祥
张晓宇
马静
梁旭豪
《科学技术与工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
地震作用下结构-设备耦合体系动力相互作用研究
朱丽华
李窍
张现宾
马颖飞
《世界地震工程》
CSCD
北大核心
2017
5
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职称材料
3
地基土对设备-结构体系能量反应影响分析
罗兰芳
姜南
毕继红
《河海大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2020
0
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职称材料
4
结构─设备体系动力相互作用研究
陈建兵
李杰
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2001
10
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职称材料
5
结构──设备体系空间动力学模型建模
赵晓
李杰
《郑州工学院学报》
1995
2
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职称材料
6
设备所在楼层对设备-结构相互作用的影响
姜忻良
马小丹
《震灾防御技术》
CSCD
北大核心
2018
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职称材料
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