土木工程碩士論文的開題報告

　　一、選題背景

　　常規剛性基礎，即無隔振汽輪機基礎，多釆用島式布置，主廠房與基礎下部分割開來，主要是為了減小設備運行時產生的振動對主廠房的影響。在常規基礎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，因為頂板與下部結構隔開，因此也沒有必要將下部結構與主廠房分割開來。為了進一步優化結構布置和調整抗震性能，將隔振基礎下部結構與主廠房連為一體，演變成聯合布置的島式彈賛隔振基礎。既阻止了設備振動的傳播，也隔斷了地震波的傳遞，同時減小了下部結構的尺寸，并且可以減小基礎的沉降，在不均勾沉降小于5mm的范圍內，彈賛可自動調節受力狀態;即使不均勾沉降超過5mm，可以通過在彈簧隔振器上下加調整塾片的方法來調整不均匆沉降，而且可省去較厚的基礎墊層。由此看來，彈簧隔振基礎不僅改善了抗震性能，而且在節約場地面積、改進工藝布置、降低造價等方面有巨大優勢。剛度和質量大的常規基礎雖然在主動隔振方面即防止汽輪發電機組的振動傳遞給下部結構效果尚可，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電機軸承上時存在放大作用。基礎剛度越大，放大倍率越大。常規剛性基礎的放大倍數一般為2.5-4.0，而彈簧基礎可降低到0.8-1.2。

　　二、研究目的和意義

　　目前我國大力投資電力建設，電力建設處于高速發展階段，規模日益擴大，隨著單機容量的不斷增加，對汽輪機基礎的振動要求也更加嚴格，而汽輪機基礎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備穩定運行，延長大修期，提高經濟效益。目前，汽輪輪基礎主要采用鋼筋混凝土框架結構，對于這種規模超大、結構復雜的結構，現場試驗是不現實的。條件允許的情況下，可以建立縮尺模型，通過模型基礎的振動測試數據，預測原型基礎的振動，從而對基礎的抗震性能做出評價，在此基礎上確定最佳設計方案。本課題以某汽輪發電機組基礎為研宄對象，對其彈簣隔振基礎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。首先需要確定幾何相似常數和彈性模量相似常數，根據《建筑抗震試驗方法規程》，框架試體與原型的比例可取原型結構的1/8,本模型按照規程采用1:8的比例建造，即幾何相似常數為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系，故彈性模量相似常數為1,密度相似常數為1。

　　由于彈簧與結構不是同一種材料，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系中的剛度比為8:1。

　　該模型于北方工業大學建工實驗中心完成，根據設計圖紙及相似關系，模型按1:8的比例設計施工完成。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。根據結構試驗要求，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護28天后測得標準立方體抗壓強度標準值，根據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量。試驗前模型混凝土有足夠的養護期(按28天強度)。

　　四、本文研究的主要內容

　　根據設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進行模型試驗，主要研究內容包括：

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

　　(2)對基礎模型進行動剛度及隔振效率測試;

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

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