本發明涉及電力設備維護技術領域,具體涉及變電站集中檢修倉儲庫房施工方法。
背景技術:
在變電站集中檢修過程中,尤其是大型變電站檢修作業中,需要配置大量、多專業、不同類別的檢修工器具,以及各種試驗儀器、備品備件、耗材等。在變電站中都有固定的庫房,集中檢修作業中,所需各種物品都堆放在里面,一方面物品眾多,使用時不利于查找和搬運;另一方面由于檢修區域廣大、待檢設備分布廣,作業面多,不方便使用時物品的領取和現場存放,尤其是雨雪天等惡劣天氣,不利于下班后物品的放置。相關技術中,為解決上述問題,采用裝配法構建倉儲庫房,然而通過該方法構建的倉儲庫房,抗爆安全性能較差,存在較大的安全隱患。
技術實現要素:
針對上述問題,本發明提供變電站集中檢修倉儲庫房施工方法。
本發明的目的采用以下技術方案來實現:
變電站集中檢修倉儲庫房施工方法,包括以下步驟:
Step1通過計算機輔助設計,初步構建變電站集中檢修倉儲庫房結構,所述變電站集中檢修倉儲庫房結構包括裝配式鋼梁框架結構,裝配式鋼梁框架結構的底部可拆卸固定在地面上,裝配式鋼梁框架結構的兩鋼梁之間可拆卸連接有墻板,墻板頂部可拆卸連接有房頂,其中一面墻板上設有門體和采光窗,對裝配式鋼梁框架結構進行設計,并通過設計初步確定裝配式鋼梁框架結構、墻板、房頂的各項結構參數,最終構建成變電站集中檢修倉儲庫房結構模型;
Step2對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型進行爆炸荷載作用下的損傷程度評估,若評估不合格,對設計的裝配式鋼梁框架結構進行設計調整,并調整裝配式鋼梁框架結構、墻板、房頂的各項結構參數,直至評估合格;
Step3進行現場施工,按照評估合格的變電站集中檢修倉儲庫房結構模型,進行裝配式鋼梁框架結構的現場裝配并固定裝配式鋼梁框架結構于地面上;
Step4進行墻板和房頂的裝配連接;
Step5對裝配好的變電站集中檢修倉儲庫房進行檢查。
本發明的有益效果為:裝配式鋼梁框架結構、墻板、房頂均可拆卸連接,便于拆裝和搬運;門體用于工作人員的出入,采光窗用于為屋內透入光線;對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型進行爆炸荷載作用下的損傷程度評估,提高了變電站集中檢修倉儲庫房的安全性。
附圖說明
利用附圖對本發明作進一步說明,但附圖中的應用場景不構成對本發明的任何限制,對于本領域的普通技術人員,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。
圖1是變電站集中檢修倉儲庫房施工方法流程示意圖;
圖2是對變電站集中檢修倉儲庫房結構模型進行爆炸荷載作用下的損傷程度評估的流程示意圖。
具體實施方式
結合以下應用場景對本發明作進一步描述。
應用場景1
參見圖1、圖2,本應用場景中的一個實施例的變電站集中檢修倉儲庫房施工方法,包括以下步驟:
Step1通過計算機輔助設計,初步構建變電站集中檢修倉儲庫房結構,所述變電站集中檢修倉儲庫房結構包括裝配式鋼梁框架結構,裝配式鋼梁框架結構的底部可拆卸固定在地面上,裝配式鋼梁框架結構的兩鋼梁之間可拆卸連接有墻板,墻板頂部可拆卸連接有房頂,其中一面墻板上設有門體和采光窗,對裝配式鋼梁框架結構進行設計,并通過設計初步確定裝配式鋼梁框架結構、墻板、房頂的各項結構參數,最終構建成變電站集中檢修倉儲庫房結構模型;
Step2對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型進行爆炸荷載作用下的損傷程度評估,若評估不合格,對設計的裝配式鋼梁框架結構進行設計調整,并調整裝配式鋼梁框架結構、墻板、房頂的各項結構參數,直至評估合格;
Step3進行現場施工,按照評估合格的變電站集中檢修倉儲庫房結構模型,進行裝配式鋼梁框架結構的現場裝配并固定裝配式鋼梁框架結構于地面上;
Step4進行墻板和房頂的裝配連接;
Step5對裝配好的變電站集中檢修倉儲庫房進行檢查。
本發明上述實施例裝配式鋼梁框架結構、墻板、房頂均可拆卸連接,便于拆裝和搬運;門體用于工作人員的出入,采光窗用于為屋內透入光線;對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型進行爆炸荷載作用下的損傷程度評估,提高了變電站集中檢修倉儲庫房的安全性。
優選的,所述墻板、房頂和門體均采用輕型材質制成。本優選實施例降低了變電站集中檢修倉儲庫房的重量,易于搬運。
優選的,所述房頂包括設置在四根支撐柱上的兩塊頂板,兩塊頂板對稱設置中部扣接為一體,中部高兩邊低形成屋檐結構,兩塊頂板下部與所述墻板頂部卡扣連接。本優選實施例設置了屋檐結構和屋檐結構與墻板的連接方式,簡化了變電站集中檢修倉儲庫房的結構。
優選的,對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型進行爆炸荷載作用下的損傷程度評估,包括以下步驟:
Step1運用有限元軟件LS-DYNA對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型在預設爆炸荷載作用下的動力響應進行數值模擬和數據處理,確定變電站集中檢修倉儲庫房結構模型中動力響應最強烈的區域;
Step2在所述動力響應最強烈的區域中確定變電站集中檢修倉儲庫房結構模型的主要構件,建立主要構件的三維有限元模型;
Step3通過顯示動力學分析軟件計算主要構件在爆炸荷載作用下的剩余豎向承載力,通過MATLAB對主要構件進行損傷程度評估,設置損傷評估系數ψ,考慮到爆炸荷載下溫度對結構性能參數的影響,引入溫度修正系數K,K的取值范圍通過試驗求得為[0.91,0.99],考慮到結構使用對結構性能參數的影響,引入疲勞指數L:
其中,Si為第i個主要構件的剩余使用壽命,Qi為第i個主要構件的設計使用壽命,σ為疲勞因子,σ的取值范圍是[0.1,0.3],N表示具有的主要構件的數目;
損傷評估系數ψ的計算公式為:
其中,T1為設定的表示主要構件在爆炸荷載作用后處于輕度損傷時的破壞程度閾值,T1∈[0,0.2],為第i個主要構件在爆炸荷載作用下的剩余豎向承載力,Pi為第i個主要構件的設計豎向承載力,N表示具有的主要構件的數目,為第i個主要構件在爆炸荷載作用下的最大位移,T2為設定的表示主要構件在爆炸荷載作用后處于輕度損傷時的臨界位移值;
若損傷評估系數ψ<0時,變電站集中檢修倉儲庫房結構模型滿足設計要求,若損傷評估系數ψ≥0時,需重新對變電站集中檢修倉儲庫房結構進行設計。
本優選實施例對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型進行爆炸荷載作用下的損傷程度評估,提高了變電站集中檢修倉儲庫房的抗爆性能;采用在爆炸荷載作用下的損傷程度評估方法構建變電站集中檢修倉儲庫房結構模型,實現了對結構的定量控制設計,評估方法簡單,提高了設計的速度,且適用性廣,且在爆炸荷載作用下的損傷程度評估中,引入溫度修正系數,增加了設計的可靠度,引入疲勞指數,使得設計更加貼近現實情況。
優選的,所述計算主要構件在爆炸荷載作用下的剩余豎向承載力,包括以下步驟:
Step1往主要構件的頂面緩慢施加豎向荷載,模擬主要構件實際承受的豎向荷載,所述豎向荷載為主要構件的設計豎向承載力的20%;
Step2在主要構件的前表面施加預設的爆炸荷載,分析計算得到主要構件的完整動力響應過程,其中當主要構件上的所有節點的速度低于0.1m/s時,定義結構已達到靜力平衡,停止分析計算;
Step3將主要構件的所有節點的速度皆強制設置為0,重新向主要構件的頂面施加豎向力直至主要構件倒塌,得到爆炸荷載損傷后主要構件的豎向力-位移曲線,根據所述豎向力-位移曲線得到主要構件的剩余豎向承載力。
本優選實施例增加了設計的可靠度。
優選的,在對主要構件進行損傷程度評估前,先排除其它擾動帶來的干擾,設其它擾動對建筑物帶來的損傷為H,引入干擾閾值G,若H>G,則先對干擾進行排除再進行損傷評估。
本優選實施例在損傷程度評估前,引入干擾閾值,其它擾動進行排除,增加了設計的可靠度,使得設計更加貼近現實情況。
本應用場景取σ=0.1,設計速度相對提高了15%,設計可靠度相對提高了10%。
應用場景2
參見圖1、圖2,本應用場景中的一個實施例的變電站集中檢修倉儲庫房施工方法,包括以下步驟:
Step1通過計算機輔助設計,初步構建變電站集中檢修倉儲庫房結構,所述變電站集中檢修倉儲庫房結構包括裝配式鋼梁框架結構,裝配式鋼梁框架結構的底部可拆卸固定在地面上,裝配式鋼梁框架結構的兩鋼梁之間可拆卸連接有墻板,墻板頂部可拆卸連接有房頂,其中一面墻板上設有門體和采光窗,對裝配式鋼梁框架結構進行設計,并通過設計初步確定裝配式鋼梁框架結構、墻板、房頂的各項結構參數,最終構建成變電站集中檢修倉儲庫房結構模型;
Step2對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型進行爆炸荷載作用下的損傷程度評估,若評估不合格,對設計的裝配式鋼梁框架結構進行設計調整,并調整裝配式鋼梁框架結構、墻板、房頂的各項結構參數,直至評估合格;
Step3進行現場施工,按照評估合格的變電站集中檢修倉儲庫房結構模型,進行裝配式鋼梁框架結構的現場裝配并固定裝配式鋼梁框架結構于地面上;
Step4進行墻板和房頂的裝配連接;
Step5對裝配好的變電站集中檢修倉儲庫房進行檢查。
本發明上述實施例裝配式鋼梁框架結構、墻板、房頂均可拆卸連接,便于拆裝和搬運;門體用于工作人員的出入,采光窗用于為屋內透入光線;對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型進行爆炸荷載作用下的損傷程度評估,提高了變電站集中檢修倉儲庫房的安全性。
優選的,所述墻板、房頂和門體均采用輕型材質制成。本優選實施例降低了變電站集中檢修倉儲庫房的重量,易于搬運。
優選的,所述房頂包括設置在四根支撐柱上的兩塊頂板,兩塊頂板對稱設置中部扣接為一體,中部高兩邊低形成屋檐結構,兩塊頂板下部與所述墻板頂部卡扣連接。本優選實施例設置了屋檐結構和屋檐結構與墻板的連接方式,簡化了變電站集中檢修倉儲庫房的結構。
優選的,對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型進行爆炸荷載作用下的損傷程度評估,包括以下步驟:
Step1運用有限元軟件LS-DYNA對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型在預設爆炸荷載作用下的動力響應進行數值模擬和數據處理,確定變電站集中檢修倉儲庫房結構模型中動力響應最強烈的區域;
Step2在所述動力響應最強烈的區域中確定變電站集中檢修倉儲庫房結構模型的主要構件,建立主要構件的三維有限元模型;
Step3通過顯示動力學分析軟件計算主要構件在爆炸荷載作用下的剩余豎向承載力,通過MATLAB對主要構件進行損傷程度評估,設置損傷評估系數ψ,考慮到爆炸荷載下溫度對結構性能參數的影響,引入溫度修正系數K,K的取值范圍通過試驗求得為[0.91,0.99],考慮到結構使用對結構性能參數的影響,引入疲勞指數L:
其中,Si為第i個主要構件的剩余使用壽命,Qi為第i個主要構件的設計使用壽命,σ為疲勞因子,σ的取值范圍是[0.1,0.3],N表示具有的主要構件的數目;
損傷評估系數ψ的計算公式為:
其中,T1為設定的表示主要構件在爆炸荷載作用后處于輕度損傷時的破壞程度閾值,T1∈[0,0.2],為第i個主要構件在爆炸荷載作用下的剩余豎向承載力,Pi為第i個主要構件的設計豎向承載力,N表示具有的主要構件的數目,為第i個主要構件在爆炸荷載作用下的最大位移,T2為設定的表示主要構件在爆炸荷載作用后處于輕度損傷時的臨界位移值;
若損傷評估系數ψ<0時,變電站集中檢修倉儲庫房結構模型滿足設計要求,若損傷評估系數ψ≥0時,需重新對變電站集中檢修倉儲庫房結構進行設計。
本優選實施例對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型進行爆炸荷載作用下的損傷程度評估,提高了變電站集中檢修倉儲庫房的抗爆性能;采用在爆炸荷載作用下的損傷程度評估方法構建變電站集中檢修倉儲庫房結構模型,實現了對結構的定量控制設計,評估方法簡單,提高了設計的速度,且適用性廣,且在爆炸荷載作用下的損傷程度評估中,引入溫度修正系數,增加了設計的可靠度,引入疲勞指數,使得設計更加貼近現實情況。
優選的,所述計算主要構件在爆炸荷載作用下的剩余豎向承載力,包括以下步驟:
Step1往主要構件的頂面緩慢施加豎向荷載,模擬主要構件實際承受的豎向荷載,所述豎向荷載為主要構件的設計豎向承載力的20%;
Step2在主要構件的前表面施加預設的爆炸荷載,分析計算得到主要構件的完整動力響應過程,其中當主要構件上的所有節點的速度低于0.1m/s時,定義結構已達到靜力平衡,停止分析計算;
Step3將主要構件的所有節點的速度皆強制設置為0,重新向主要構件的頂面施加豎向力直至主要構件倒塌,得到爆炸荷載損傷后主要構件的豎向力-位移曲線,根據所述豎向力-位移曲線得到主要構件的剩余豎向承載力。
本優選實施例增加了設計的可靠度。
優選的,在對主要構件進行損傷程度評估前,先排除其它擾動帶來的干擾,設其它擾動對建筑物帶來的損傷為H,引入干擾閾值G,若H>G,則先對干擾進行排除再進行損傷評估。
本優選實施例在損傷程度評估前,引入干擾閾值,其它擾動進行排除,增加了設計的可靠度,使得設計更加貼近現實情況。
本應用場景取取σ=0.15,設計速度相對提高了12%,設計可靠度相對提高了8%。
應用場景3
參見圖1、圖2,本應用場景中的一個實施例的變電站集中檢修倉儲庫房施工方法,包括以下步驟:
Step1通過計算機輔助設計,初步構建變電站集中檢修倉儲庫房結構,所述變電站集中檢修倉儲庫房結構包括裝配式鋼梁框架結構,裝配式鋼梁框架結構的底部可拆卸固定在地面上,裝配式鋼梁框架結構的兩鋼梁之間可拆卸連接有墻板,墻板頂部可拆卸連接有房頂,其中一面墻板上設有門體和采光窗,對裝配式鋼梁框架結構進行設計,并通過設計初步確定裝配式鋼梁框架結構、墻板、房頂的各項結構參數,最終構建成變電站集中檢修倉儲庫房結構模型;
Step2對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型進行爆炸荷載作用下的損傷程度評估,若評估不合格,對設計的裝配式鋼梁框架結構進行設計調整,并調整裝配式鋼梁框架結構、墻板、房頂的各項結構參數,直至評估合格;
Step3進行現場施工,按照評估合格的變電站集中檢修倉儲庫房結構模型,進行裝配式鋼梁框架結構的現場裝配并固定裝配式鋼梁框架結構于地面上;
Step4進行墻板和房頂的裝配連接;
Step5對裝配好的變電站集中檢修倉儲庫房進行檢查。
本發明上述實施例裝配式鋼梁框架結構、墻板、房頂均可拆卸連接,便于拆裝和搬運;門體用于工作人員的出入,采光窗用于為屋內透入光線;對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型進行爆炸荷載作用下的損傷程度評估,提高了變電站集中檢修倉儲庫房的安全性。
優選的,所述墻板、房頂和門體均采用輕型材質制成。本優選實施例降低了變電站集中檢修倉儲庫房的重量,易于搬運。
優選的,所述房頂包括設置在四根支撐柱上的兩塊頂板,兩塊頂板對稱設置中部扣接為一體,中部高兩邊低形成屋檐結構,兩塊頂板下部與所述墻板頂部卡扣連接。本優選實施例設置了屋檐結構和屋檐結構與墻板的連接方式,簡化了變電站集中檢修倉儲庫房的結構。
優選的,對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型進行爆炸荷載作用下的損傷程度評估,包括以下步驟:
Step1運用有限元軟件LS-DYNA對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型在預設爆炸荷載作用下的動力響應進行數值模擬和數據處理,確定變電站集中檢修倉儲庫房結構模型中動力響應最強烈的區域;
Step2在所述動力響應最強烈的區域中確定變電站集中檢修倉儲庫房結構模型的主要構件,建立主要構件的三維有限元模型;
Step3通過顯示動力學分析軟件計算主要構件在爆炸荷載作用下的剩余豎向承載力,通過MATLAB對主要構件進行損傷程度評估,設置損傷評估系數ψ,考慮到爆炸荷載下溫度對結構性能參數的影響,引入溫度修正系數K,K的取值范圍通過試驗求得為[0.91,0.99],考慮到結構使用對結構性能參數的影響,引入疲勞指數L:
其中,Si為第i個主要構件的剩余使用壽命,Qi為第i個主要構件的設計使用壽命,σ為疲勞因子,σ的取值范圍是[0.1,0.3],N表示具有的主要構件的數目;
損傷評估系數ψ的計算公式為:
其中,T1為設定的表示主要構件在爆炸荷載作用后處于輕度損傷時的破壞程度閾值,T1∈[0,0.2],為第i個主要構件在爆炸荷載作用下的剩余豎向承載力,Pi為第i個主要構件的設計豎向承載力,N表示具有的主要構件的數目,為第i個主要構件在爆炸荷載作用下的最大位移,T2為設定的表示主要構件在爆炸荷載作用后處于輕度損傷時的臨界位移值;
若損傷評估系數ψ<0時,變電站集中檢修倉儲庫房結構模型滿足設計要求,若損傷評估系數ψ≥0時,需重新對變電站集中檢修倉儲庫房結構進行設計。
本優選實施例對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型進行爆炸荷載作用下的損傷程度評估,提高了變電站集中檢修倉儲庫房的抗爆性能;采用在爆炸荷載作用下的損傷程度評估方法構建變電站集中檢修倉儲庫房結構模型,實現了對結構的定量控制設計,評估方法簡單,提高了設計的速度,且適用性廣,且在爆炸荷載作用下的損傷程度評估中,引入溫度修正系數,增加了設計的可靠度,引入疲勞指數,使得設計更加貼近現實情況。
優選的,所述計算主要構件在爆炸荷載作用下的剩余豎向承載力,包括以下步驟:
Step1往主要構件的頂面緩慢施加豎向荷載,模擬主要構件實際承受的豎向荷載,所述豎向荷載為主要構件的設計豎向承載力的20%;
Step2在主要構件的前表面施加預設的爆炸荷載,分析計算得到主要構件的完整動力響應過程,其中當主要構件上的所有節點的速度低于0.1m/s時,定義結構已達到靜力平衡,停止分析計算;
Step3將主要構件的所有節點的速度皆強制設置為0,重新向主要構件的頂面施加豎向力直至主要構件倒塌,得到爆炸荷載損傷后主要構件的豎向力-位移曲線,根據所述豎向力-位移曲線得到主要構件的剩余豎向承載力。
本優選實施例增加了設計的可靠度。
優選的,在對主要構件進行損傷程度評估前,先排除其它擾動帶來的干擾,設其它擾動對建筑物帶來的損傷為H,引入干擾閾值G,若H>G,則先對干擾進行排除再進行損傷評估。
本優選實施例在損傷程度評估前,引入干擾閾值,其它擾動進行排除,增加了設計的可靠度,使得設計更加貼近現實情況。
本應用場景取取σ=0.2,設計速度相對提高了14%,設計可靠度相對提高了12%。
應用場景4
參見圖1、圖2,本應用場景中的一個實施例的變電站集中檢修倉儲庫房施工方法,包括以下步驟:
Step1通過計算機輔助設計,初步構建變電站集中檢修倉儲庫房結構,所述變電站集中檢修倉儲庫房結構包括裝配式鋼梁框架結構,裝配式鋼梁框架結構的底部可拆卸固定在地面上,裝配式鋼梁框架結構的兩鋼梁之間可拆卸連接有墻板,墻板頂部可拆卸連接有房頂,其中一面墻板上設有門體和采光窗,對裝配式鋼梁框架結構進行設計,并通過設計初步確定裝配式鋼梁框架結構、墻板、房頂的各項結構參數,最終構建成變電站集中檢修倉儲庫房結構模型;
Step2對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型進行爆炸荷載作用下的損傷程度評估,若評估不合格,對設計的裝配式鋼梁框架結構進行設計調整,并調整裝配式鋼梁框架結構、墻板、房頂的各項結構參數,直至評估合格;
Step3進行現場施工,按照評估合格的變電站集中檢修倉儲庫房結構模型,進行裝配式鋼梁框架結構的現場裝配并固定裝配式鋼梁框架結構于地面上;
Step4進行墻板和房頂的裝配連接;
Step5對裝配好的變電站集中檢修倉儲庫房進行檢查。
本發明上述實施例裝配式鋼梁框架結構、墻板、房頂均可拆卸連接,便于拆裝和搬運;門體用于工作人員的出入,采光窗用于為屋內透入光線;對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型進行爆炸荷載作用下的損傷程度評估,提高了變電站集中檢修倉儲庫房的安全性。
優選的,所述墻板、房頂和門體均采用輕型材質制成。本優選實施例降低了變電站集中檢修倉儲庫房的重量,易于搬運。
優選的,所述房頂包括設置在四根支撐柱上的兩塊頂板,兩塊頂板對稱設置中部扣接為一體,中部高兩邊低形成屋檐結構,兩塊頂板下部與所述墻板頂部卡扣連接。本優選實施例設置了屋檐結構和屋檐結構與墻板的連接方式,簡化了變電站集中檢修倉儲庫房的結構。
優選的,對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型進行爆炸荷載作用下的損傷程度評估,包括以下步驟:
Step1運用有限元軟件LS-DYNA對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型在預設爆炸荷載作用下的動力響應進行數值模擬和數據處理,確定變電站集中檢修倉儲庫房結構模型中動力響應最強烈的區域;
Step2在所述動力響應最強烈的區域中確定變電站集中檢修倉儲庫房結構模型的主要構件,建立主要構件的三維有限元模型;
Step3通過顯示動力學分析軟件計算主要構件在爆炸荷載作用下的剩余豎向承載力,通過MATLAB對主要構件進行損傷程度評估,設置損傷評估系數ψ,考慮到爆炸荷載下溫度對結構性能參數的影響,引入溫度修正系數K,K的取值范圍通過試驗求得為[0.91,0.99],考慮到結構使用對結構性能參數的影響,引入疲勞指數L:
其中,Si為第i個主要構件的剩余使用壽命,Qi為第i個主要構件的設計使用壽命,σ為疲勞因子,σ的取值范圍是[0.1,0.3],N表示具有的主要構件的數目;
損傷評估系數ψ的計算公式為:
其中,T1為設定的表示主要構件在爆炸荷載作用后處于輕度損傷時的破壞程度閾值,T1∈[0,0.2],為第i個主要構件在爆炸荷載作用下的剩余豎向承載力,Pi為第i個主要構件的設計豎向承載力,N表示具有的主要構件的數目,為第i個主要構件在爆炸荷載作用下的最大位移,T2為設定的表示主要構件在爆炸荷載作用后處于輕度損傷時的臨界位移值;
若損傷評估系數ψ<0時,變電站集中檢修倉儲庫房結構模型滿足設計要求,若損傷評估系數ψ≥0時,需重新對變電站集中檢修倉儲庫房結構進行設計。
本優選實施例對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型進行爆炸荷載作用下的損傷程度評估,提高了變電站集中檢修倉儲庫房的抗爆性能;采用在爆炸荷載作用下的損傷程度評估方法構建變電站集中檢修倉儲庫房結構模型,實現了對結構的定量控制設計,評估方法簡單,提高了設計的速度,且適用性廣,且在爆炸荷載作用下的損傷程度評估中,引入溫度修正系數,增加了設計的可靠度,引入疲勞指數,使得設計更加貼近現實情況。
優選的,所述計算主要構件在爆炸荷載作用下的剩余豎向承載力,包括以下步驟:
Step1往主要構件的頂面緩慢施加豎向荷載,模擬主要構件實際承受的豎向荷載,所述豎向荷載為主要構件的設計豎向承載力的20%;
Step2在主要構件的前表面施加預設的爆炸荷載,分析計算得到主要構件的完整動力響應過程,其中當主要構件上的所有節點的速度低于0.1m/s時,定義結構已達到靜力平衡,停止分析計算;
Step3將主要構件的所有節點的速度皆強制設置為0,重新向主要構件的頂面施加豎向力直至主要構件倒塌,得到爆炸荷載損傷后主要構件的豎向力-位移曲線,根據所述豎向力-位移曲線得到主要構件的剩余豎向承載力。
本優選實施例增加了設計的可靠度。
優選的,在對主要構件進行損傷程度評估前,先排除其它擾動帶來的干擾,設其它擾動對建筑物帶來的損傷為H,引入干擾閾值G,若H>G,則先對干擾進行排除再進行損傷評估。
本優選實施例在損傷程度評估前,引入干擾閾值,其它擾動進行排除,增加了設計的可靠度,使得設計更加貼近現實情況。
本應用場景取σ=0.25,設計速度相對提高了15%,設計可靠度相對提高了12%。
應用場景5
參見圖1、圖2,本應用場景中的一個實施例的變電站集中檢修倉儲庫房施工方法,包括以下步驟:
Step1通過計算機輔助設計,初步構建變電站集中檢修倉儲庫房結構,所述變電站集中檢修倉儲庫房結構包括裝配式鋼梁框架結構,裝配式鋼梁框架結構的底部可拆卸固定在地面上,裝配式鋼梁框架結構的兩鋼梁之間可拆卸連接有墻板,墻板頂部可拆卸連接有房頂,其中一面墻板上設有門體和采光窗,對裝配式鋼梁框架結構進行設計,并通過設計初步確定裝配式鋼梁框架結構、墻板、房頂的各項結構參數,最終構建成變電站集中檢修倉儲庫房結構模型;
Step2對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型進行爆炸荷載作用下的損傷程度評估,若評估不合格,對設計的裝配式鋼梁框架結構進行設計調整,并調整裝配式鋼梁框架結構、墻板、房頂的各項結構參數,直至評估合格;
Step3進行現場施工,按照評估合格的變電站集中檢修倉儲庫房結構模型,進行裝配式鋼梁框架結構的現場裝配并固定裝配式鋼梁框架結構于地面上;
Step4進行墻板和房頂的裝配連接;
Step5對裝配好的變電站集中檢修倉儲庫房進行檢查。
本發明上述實施例裝配式鋼梁框架結構、墻板、房頂均可拆卸連接,便于拆裝和搬運;門體用于工作人員的出入,采光窗用于為屋內透入光線;對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型進行爆炸荷載作用下的損傷程度評估,提高了變電站集中檢修倉儲庫房的安全性。
優選的,所述墻板、房頂和門體均采用輕型材質制成。本優選實施例降低了變電站集中檢修倉儲庫房的重量,易于搬運。
優選的,所述房頂包括設置在四根支撐柱上的兩塊頂板,兩塊頂板對稱設置中部扣接為一體,中部高兩邊低形成屋檐結構,兩塊頂板下部與所述墻板頂部卡扣連接。本優選實施例設置了屋檐結構和屋檐結構與墻板的連接方式,簡化了變電站集中檢修倉儲庫房的結構。
優選的,對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型進行爆炸荷載作用下的損傷程度評估,包括以下步驟:
Step1運用有限元軟件LS-DYNA對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型在預設爆炸荷載作用下的動力響應進行數值模擬和數據處理,確定變電站集中檢修倉儲庫房結構模型中動力響應最強烈的區域;
Step2在所述動力響應最強烈的區域中確定變電站集中檢修倉儲庫房結構模型的主要構件,建立主要構件的三維有限元模型;
Step3通過顯示動力學分析軟件計算主要構件在爆炸荷載作用下的剩余豎向承載力,通過MATLAB對主要構件進行損傷程度評估,設置損傷評估系數ψ,考慮到爆炸荷載下溫度對結構性能參數的影響,引入溫度修正系數K,K的取值范圍通過試驗求得為[0.91,0.99],考慮到結構使用對結構性能參數的影響,引入疲勞指數L:
其中,Si為第i個主要構件的剩余使用壽命,Qi為第i個主要構件的設計使用壽命,σ為疲勞因子,σ的取值范圍是[0.1,0.3],N表示具有的主要構件的數目;
損傷評估系數ψ的計算公式為:
其中,T1為設定的表示主要構件在爆炸荷載作用后處于輕度損傷時的破壞程度閾值,T1∈[0,0.2],為第i個主要構件在爆炸荷載作用下的剩余豎向承載力,Pi為第i個主要構件的設計豎向承載力,N表示具有的主要構件的數目,為第i個主要構件在爆炸荷載作用下的最大位移,T2為設定的表示主要構件在爆炸荷載作用后處于輕度損傷時的臨界位移值;
若損傷評估系數ψ<0時,變電站集中檢修倉儲庫房結構模型滿足設計要求,若損傷評估系數ψ≥0時,需重新對變電站集中檢修倉儲庫房結構進行設計。
本優選實施例對所述變電站集中檢修倉儲庫房結構模型進行爆炸荷載作用下的損傷程度評估,提高了變電站集中檢修倉儲庫房的抗爆性能;采用在爆炸荷載作用下的損傷程度評估方法構建變電站集中檢修倉儲庫房結構模型,實現了對結構的定量控制設計,評估方法簡單,提高了設計的速度,且適用性廣,且在爆炸荷載作用下的損傷程度評估中,引入溫度修正系數,增加了設計的可靠度,引入疲勞指數,使得設計更加貼近現實情況。
優選的,所述計算主要構件在爆炸荷載作用下的剩余豎向承載力,包括以下步驟:
Step1往主要構件的頂面緩慢施加豎向荷載,模擬主要構件實際承受的豎向荷載,所述豎向荷載為主要構件的設計豎向承載力的20%;
Step2在主要構件的前表面施加預設的爆炸荷載,分析計算得到主要構件的完整動力響應過程,其中當主要構件上的所有節點的速度低于0.1m/s時,定義結構已達到靜力平衡,停止分析計算;
Step3將主要構件的所有節點的速度皆強制設置為0,重新向主要構件的頂面施加豎向力直至主要構件倒塌,得到爆炸荷載損傷后主要構件的豎向力-位移曲線,根據所述豎向力-位移曲線得到主要構件的剩余豎向承載力。
本優選實施例增加了設計的可靠度。
優選的,在對主要構件進行損傷程度評估前,先排除其它擾動帶來的干擾,設其它擾動對建筑物帶來的損傷為H,引入干擾閾值G,若H>G,則先對干擾進行排除再進行損傷評估。
本優選實施例在損傷程度評估前,引入干擾閾值,其它擾動進行排除,增加了設計的可靠度,使得設計更加貼近現實情況。
本應用場景取取σ=0.3,設計速度相對提高了10%,設計可靠度相對提高了12%。
最后應當說明的是,以上應用場景僅用以說明本發明的技術方案,而非對本發明保護范圍的限制,盡管參照較佳應用場景對本發明作了詳細地說明,本領域的普通技術人員應當理解,可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換,而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。