CN108875256A - 有支撑设备抗震鉴定的地震载荷输入的保守的确定方法 - Google Patents

有支撑设备抗震鉴定的地震载荷输入的保守的确定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108875256A
CN108875256A CN201810722787.0A CN201810722787A CN108875256A CN 108875256 A CN108875256 A CN 108875256A CN 201810722787 A CN201810722787 A CN 201810722787A CN 108875256 A CN108875256 A CN 108875256A
Authority
CN
China
Prior art keywords
equipment
support
seismic
acceleration
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810722787.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108875256B (zh
Inventor
谭晓惠
张攀
那福利
高泉源
周拥辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China General Nuclear Power Corp
CGN Power Co Ltd
Suzhou Nuclear Power Research Institute Co Ltd
Original Assignee
China General Nuclear Power Corp
CGN Power Co Ltd
Suzhou Nuclear Power Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China General Nuclear Power Corp, CGN Power Co Ltd, Suzhou Nuclear Power Research Institute Co Ltd filed Critical China General Nuclear Power Corp
Priority to CN201810722787.0A priority Critical patent/CN108875256B/zh
Priority to CN202210530242.6A priority patent/CN114970126A/zh
Publication of CN108875256A publication Critical patent/CN108875256A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108875256B publication Critical patent/CN108875256B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Abstract

本发明涉及一种有支撑设备抗震鉴定的地震载荷输入的保守的确定方法，包括如下步骤：考察设备的上一楼层响应谱作为地震输入时设备的最大应力强度；考察采用适用的设备技术规格书中所给出的包络加速度作为地震输入时设备的最大应力强度；考察采用设备上一楼层响应谱零周期加速度作为地震输入时设备的最大应力强度；考察采用设备上一楼层响应谱上大于等于设备基频的频段所对应的谱值的最大值的1.5倍作为地震输入时设备的最大应力强度；将设备及其支撑简化为弹簧质量模型，考察安装楼层响应谱作用下设备‑支撑系统的应力强度，并与上述其它方法得到的最大应力强度进行比较；通过上述方式，可以确定一种对设备地震输入的保守的处理方法。

Description

有支撑设备抗震鉴定的地震载荷输入的保守的确定方法
技术领域
本发明涉及抗震设计技术领域，具体涉及一种有支撑设备抗震鉴定的地震载荷输入的保守的确定方法。
背景技术
安装于厂房中的设备，通过两种方式与厂房连接，一种是直接安装于厂房地面，另一种是通过支撑结构安装于厂房地板或墙面。对于设备的抗震鉴定，其地震载荷的来源是通过厂房抗震分析得到的厂房楼层响应谱。对于直接安装于厂房地面的设备，可直接运用相应楼层的响应谱作为设备的地震输入。对于通过支撑结构安装于厂房地板或墙面的设备，最可靠的方法是计算出支撑处的地震响应，并以此作为设备的地震输入。但是，这个方法一般只应用于核电厂的某些关键设备，对于核电厂大量使用的泵、阀等设备，主要还是采用如下方法。
对于金属类支撑结构，在设备抗震鉴定时，一般与设备一起考虑(由设备厂家设计或由设计方设计并提交设备厂家)，保证设备的地震输入与真实情况相符。对于混凝土类支撑结构(通常由设计方设计)，在设计方给设备厂家的设备技术规格书中，只提供设备所在厂房的楼层响应谱，并没有提供混凝土类支撑结构的相关内容。故设备厂家仅以设备为研究对象，对设备的抗震鉴定一般采用如下方法确定地震输入：
(1)若设备的固有频率低于地震波截止频率，选取设备的上一楼层响应谱作为地震输入，以期包络支撑结构对设备地震响应的影响。
(2)若设备的固有频率大于地震波截止频率，采用静力法计算设备地震响应时，地震载荷的等效静力有如下确定方法：
(a)采用适用的设备技术规格书中所给出的包络加速度；
(b)设备上一楼层响应谱零周期加速度(ZPA)；
(c)对于多自由度部件，当部件模型简单时，可以采用设备上一楼层响应谱上大于等于设备基频的频段所对应的谱值的最大值的1.5倍。
对于由上述方法确定的地震输入，由于设备支撑处的响应谱与设备上一楼层的响应谱之间并不存在任何线性关系，其是否是对设备地震输入的一种保守的处理方法，仍有待考察。
发明内容
本发明提供一种有支撑设备抗震鉴定的地震载荷输入的保守的确定方法，其以弹簧-质量模型为基础，通过对比支撑结构对设备响应的影响，结合现有技术中对设备的抗震鉴定采用的确定地震输入的方法，从而确定一种对设备地震输入的保守的处理方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种有支撑设备抗震鉴定的地震载荷输入的保守的确定方法，包括如下步骤：
(1)选取设备的上一楼层响应谱作为地震输入，考察上一楼层响应谱作用下设备的最大应力强度；
(2)采用适用的设备技术规格书中所给出的包络加速度，考察将该包络加速度作为地震输入时设备的最大应力强度；
(3)采用设备上一楼层响应谱零周期加速度，考察将该零周期加速度作为地震输入时设备的最大应力强度；
(4)采用设备上一楼层响应谱上大于等于设备基频的频段所对应的谱值的最大值的1.5倍作为确定的加速度，考察将该确定的加速度作为地震输入时设备的最大应力强度；
(5)将设备及其支撑简化为具有两个自由度的第一弹簧-质量系统；将不存在所述支撑时的所述设备简化为单自由度的第二弹簧-质量系统，根据所述第一弹簧-质量系统和所述第二弹簧-质量系统考察安装楼层响应谱作用下设备-支撑系统的应力强度，即为设备的真实应力强度，得到该真实应力强度中的最大应力强度；
(6)对步骤(1)至(4)分别得到的最大应力强度与步骤(5)得到的最大应力强度进行比较，当步骤(1)至(4)中任意一项的最大应力强度能够包络步骤(5)得到的最大应力强度，则采用该相应步骤中的地震输入作为有支撑设备的地震输入是保守的。
进一步的，步骤(1)中计算由于提高楼层响应谱造成的对设备加速度响应的影响系数，步骤(5)中计算设备由于考虑支撑造成的对设备加速度响应的影响系数，比较该两影响系数，判断将楼层响应谱提高是否能够包络由于考虑支撑造成的影响系数。
进一步的，对于有支撑的设备，设备的应力值比等于其加速度之比，即：
σ1/σ3＝a1/a3
也即：支撑对设备应力的影响与支撑对设备加速度响应的影响相当；
其中，
σ1、a1分别为有支撑时设备的应力和加速度；
σ3、a3分别为无支撑时设备的应力和加速度。
进一步的，步骤(5)中，
所述第一弹簧-质量系统的振动方程为：
其中，
m1为设备的质量，k1为设备的刚度，x1为所述第一弹簧-质量系统中设备相对于地面的位移；
m2为支撑的质量，k2为支撑的刚度，x2为所述第一弹簧-质量系统中支撑相对于地面的位移；
xg为地震作用下地面的位移；
所述第二弹簧-质量系统的振动方程为：
或另写为
其中，
x3为所述第二弹簧-质量系统中设备相对于地面的位移。
进一步的，所述第一弹簧-质量系统中设备的加速度响应为：
其中，
n1为支撑/设备质量比，即
ω1为设备的固有频率，
ωs1和ωs2为所述第一弹簧-质量系统中设备-支撑系统的两个固有频率；
Sa1为与ωs1对应的加速度响应谱值，Sa2为与ωs2对应的加速度响应谱值；
所述第二弹簧-质量系统中设备的位移响应为：
其中，设备的加速度响应为Sa，Sa为与频率ω1对应的地震加速度响应谱值。
进一步的，支撑对设备的位移响应的影响系数Rx为：
探究不同支撑/设备质量比和支撑/设备频率比下，位移响应影响系数Rx的变化规律。
采用以上技术方案后，本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明以弹簧-质量模型为基础，建立设备有支撑模型和无支撑模型，通过对比支撑结构对设备的影响和现有技术中对设备的抗震鉴定采用的确定地震输入的方法对设备的影响，考察现有技术中对设备的抗震鉴定采用的确定地震输入的方法是否能够包络安装于支撑的设备所经历的真实的地震载荷，从而确定一种对设备地震输入的保守的处理方法。
附图说明
附图1为本发明中简化的设备与支撑两自由度弹簧-质量系统；
附图2为本发明中简化的设备单自由度弹簧-质量系统；
附图3为本发明中楼层响应谱由-15.2m提高到0.2m对不同频率设备加速度响应的影响系数的变化曲线；
附图4为本发明中支撑对14Hz设备加速度响应的影响系数的变化曲线；
附图5为本发明中支撑对50Hz设备加速度响应的影响系数的变化曲线；
附图6为本发明中的设备模型；
附图7为本发明中的设备-支撑系统模型；
附图8为本发明中安装楼层响应谱作用下设备-支撑系统应力强度云图(设备基频14Hz)；
附图9为本发明中上一楼层响应谱作用下设备应力强度云图(设备基频14Hz)：
附图10为本发明中安装楼层响应谱作用下设备-支撑系统应力强度云图(设备基频50Hz)；
附图11为本发明中上一楼层响应谱作用下设备应力强度云图(设备基频50Hz)；
附图12为本发明中采用适用的设备技术规格书中所给出的包络加速度(1.2g)作为地震输入时的设备应力强度云图；
附图13为本发明中采用设备上一楼层响应谱零周期加速度作为地震输入时的设备应力强度云图；
附图14为本发明中采用采用设备上一楼层响应谱上大于等于设备基频的频段所对应的谱值的最大值的1.5倍作为确定的加速度用作地震输入时的设备应力强度云图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
一种有支撑设备抗震鉴定的地震载荷输入的保守的确定方法，包括如下步骤：
(一)支撑影响分析
1、建立有支撑设备的弹簧-质量模型
将设备及其支撑简化为具有两个自由度的弹簧-质量系统，如图1所示。m1、k1、x1为设备的质量、刚度和相对于地面的位移，m2、k2、x2为支撑的质量、刚度和相对于地面的位移，xg为地震作用下地面的位移。
该系统水平方向的运动方程为
其中，
通过求解方程(1)所述系统的特征方程，令 可以得到该系统的固有频率ωs
令ωs1和ωs2为式(2)的两个解，即设备-支撑系统的两个固有频率。由于式(2)中因此，ωs1≠ωs2，故设备、支撑组成的两自由度系统无重根。由振动方程(1)可知，在原始坐标系下该系统存在弹性耦合。若采用正则阵型矩阵Ψ作为坐标变换矩阵，可将原振动方程(1)解耦。因此，将x＝Ψη代入式(1)可得
η为正则坐标，
对于已知的质量矩阵和刚度矩阵，可以求解出相应的正则阵型矩阵Ψ为
其中，
解耦后，式(4)的解可通过求解两个单自由度系统的振动来得到
对于如图1所示的系统，式(5)、(6)括号内的部分为常数，为简化，令对于工程设计问题，例如核电厂建(构)筑物、设备和部件的抗震设计等，关心的不是给定激励下系统的运动规律，而是如何选择系统的某些参数将系统响应的最大值限制在一定的范围之内。针对这种情况下，下面假设对于图1所示系统，已知地面地震加速度响应谱。通过响应谱地震载荷进行动力分析，可以求得
其中，Sa1为与ωs1对应的加速度响应谱值，Sa2为与ωs2对应的加速度响应谱值。与每个模态对应的响应为
ri＝ηiψi，i＝1，2 (9)
其中，ri为模态响应，i为模态阶数，ψi为正则阵型矩阵Ψ的列向量。
由于响应谱仅提供了地震载荷的最大幅值信息，不能提供相位信息，因此，在模态组合时需要采取相应的处理方法，以保证最终结果的保守性。本发明采用SRSS方法进行模态组合，最终，质点m1，即设备的加速度响应为
2、建立无支撑设备的弹簧-质量模型
若不考虑设备的支撑，仅考虑设备，可将设备简化为如图2所示的单自由度弹簧-质量系统。
图2所示的单自由度弹簧-质量系统的振动方程为
或另写为
对于式(12)所描述的系统，假设其地面地震加速度响应谱是已知的，因此，可以通过响应谱地震载荷进行动力分析求得质点m1，即设备的位移响应为
其中，Sa为与频率ω1对应的地震加速度响应谱值。
3、考察支撑对响应的影响
以考虑支撑的两自由度系统的设备加速度响应(式(10))与不考虑支撑的单自由度系统的设备加速度响应Sa的比值来量化支撑对设备加速度响应的影响，可推知支撑对设备的加速度响应的影响系数Ra为
在设备的抗震鉴定中，地震条件下设备必须满足一定的结构强度要求。结构强度一般用应力来表示，下面考察支撑对设备应力的影响。由于不能直接从弹簧-质量模型中求解出设备的应力，因此，这里采用量纲分析方法，从量纲的角度分析支撑对设备应力的影响程度。与应力σ有关的量包括力F、截面积A、质量m、加速度a。则以上变量的量纲幂指数矩阵表如表1所示。
表1
σ F A m a
M 1 1 0 1 0
L -1 1 2 0 1
t -2 -2 0 0 -2
由于变量A、m、a的量纲幂指数满足充要条件，即
故选A、m、a三个变量为独立变量。从而得到两个无量纲量
因此，有支撑设备和无支撑设备的应力比满足下面的关系
其中，σ1、a1为有支撑时设备的应力和加速度，σ3、a3为无支撑时设备的应力和加速度，由于设备相同，设备质量和设备相同位置处的截面积均相同，分别为m1和A。根据式(17)，有以下关系
σ1/σ3＝a1/a3 (18)
因此，设备的应力之比与其加速度之比相当，即支撑对设备的应力的影响与支撑对设备加速度响应的影响相当。
(二)支撑影响与现有技术中对设备的抗震鉴定采用的确定地震输入的方法对设备的影响对比
以某电厂泵房为例来验证采用上一楼层响应谱对设备响应的影响是否能包络支撑对设备响应的影响。表2为泵房-15.2m楼层及其上一层0.2m楼层加速度响应谱。
表2
频率(Hz) -15.2m加速度(g) 频率(Hz) 0.2m加速度(g)
0.35 0.08 0.34 0.08
0.71 0.153 0.63 0.138
2.28 0.5 2.28 0.51
6.75 0.64 6.75 0.71
8.67 0.96 8.67 1.19
11.1 0.96 11.1 1.19
14.3 0.4 16.9 0.38
22.6 0.23 23.6 0.29
38.9 0.19 34.4 0.23
50 0.19 50 0.23
以无支撑设备的弹簧-质量模型为基础，考察提高楼层响应谱对设备加速度响应的放大作用。对于如表2所示的两个楼层的加速度响应谱，由-15.2m提高到0.2m，对不同频率设备的加速度响应的放大作用如图3所示。从该图可以看出，除了对固有频率在14Hz附近的设备，影响系数达到1.86之外，对其它频段的设备，影响系数都在1.3以内。
作为对比，根据有支撑设备的弹簧-质量模型的式(14)计算得到支撑/设备质量比和频率比分别在1～10、1.1～4的范围内(该范围在现场出现的概率较高)时，固有频率为14Hz(代表较柔设备)以及50Hz(代表较刚设备)的设备的加速度响应影响系数随这两个参数的变化趋势，如图4～5所示。将图4～5这两个频率的设备由于考虑支撑与否造成的影响系数和图3由于提高楼层响应谱造成的影响系数相比，显然，在现场很可能出现的支撑/设备质量比和频率比的范围内，将楼层响应谱提高都可能出现不能包络由于考虑支撑与否造成的影响系数。因此，用提高楼层响应谱的方法，弥补分析中不考虑支撑而期望达到从结果上包络支撑对设备影响的做法，是不现实的。
为了更清晰地说明该问题，本发明还采用有限元方法对由于考虑支撑与否造成的影响系数和由于提高楼层响应谱造成的影响系数进行模拟。设备采用壳单元模拟，如图6所示，设备和支撑组成的系统如图7所示，支撑结构采用体单元模拟。设备模型约束底部一圈所有节点三个方向的平动自由度。设备-支撑系统模型约束支撑底面所有节点三个方向的平动自由度。在设备模型分别输入表2所示的两个楼层响应谱，以计算不考虑支撑的情况下，只提升楼层反应谱对设备响应的影响。在设备-支撑系统模型输入表2所示的-15.2m的楼层响应谱，计算支撑对设备响应的影响。通过调整密度和杨氏模量，使支撑/设备质量比和频率比位于图4～5所考虑的范围内
考虑到核工业界一般将固有频率高于地震波截止频率的设备视为刚性设备，而低于地震波截止频率的设备为柔性设备。因此，本实施例中以低于截止频率的柔性设备和高于截止频率的刚性设备分别为例加以说明。柔性设备以固有频率为14Hz的设备为例，刚性设备以固有频率为50Hz的设备为例，
以下为两种具体的实施方式：第一种，设备基频14Hz，支撑基频40.6Hz，支撑/设备频率比2.9，设备质量1570.56kg，支撑质量4426.5kg，支撑/设备质量比2.82；第二种，设备基频50Hz，支撑基频145Hz，支撑/设备频率比2.9，设备质量1570.56kg，支撑质量4426.5kg，支撑/设备质量比2.82。对于以上两种情况，安装楼层(-15.2m楼层)响应谱作用下，设备-支撑系统的应力强度云图分别如图8、10所示(即设备真实情况)；上一楼层(0.2m楼层)响应谱作用下，设备的应力强度云图分别如图9、11所示(即对设备真实情况的近似处理)。
从图8～11可以发现，最大应力强度所处位置基本一致，应力分布也基本一致，因此，这里仅比较应力强度的最大值即可。对比发现，不同基频的设备(基频分别为14Hz、50Hz)，即便采用上一楼层响应谱直接作为设备的地震输入，其最大应力强度值(分别为6.61MPa、4.36MPa)均不能包络真实情况下的最大应力强度值(分别为11.2MPa、6.69MPa)。所以，通过将上一楼层响应谱直接作用于设备而不考虑设备支撑的做法，有可能得到不保守的结果，从而证明了选取设备的上一楼层响应谱作为地震输入的处理方式(即背景技术中的方法(1))不合适。
对于背景技术中方法(2)中的三种处理方式的合理性讨论如下，三种处理方式分别为：采用适用的设备技术规格书中所给出的包络加速度作为地震输入；采用设备上一楼层响应谱零周期加速度作为地震输入；以及采用设备上一楼层响应谱上大于等于设备基频的频段所对应的谱值的最大值的1.5倍用于确定的加速度作为地震输入。
国产设备的技术规格书中一般没有给出包络加速度，但是，在法国生产商开展的设备抗震鉴定中，例如，法国SOFINEL公司在大亚湾核电厂SEC泵电机的抗震鉴定方法中规定包络加速度为1.2g。本发明将针对基频为50Hz的刚性设备，分别采用方法(2)中的三种方法计算设备的地震响应，计算结果如图12～14所示。
将图12～14中的最大应力强度值与图10的最大应力强度值相比，分别为21.7MPa、4.16MPa、6.24MPa和6.69MPa。前三者(近似情况)与后者(真实情况)相比，除了第一个采用包络加速度方法之外，其它两种方法得到的结果均小于后者。该结果说明，采用以上一楼层响应谱为基础的等效静力法(等效加速度按方法(2b)或(2c)取值)且在模型中不考虑支撑的近似处理方法不足以包络设备的真实情况，不能对设备的真实情况作出鉴定，以致丧失鉴定结果的合理性。而采用设备技术规格书中所给出的合理的包络加速度的等效静力法能够包络设备的真实情况。
通过以上分析可知，对于有支撑设备的抗震鉴定，由于支撑在较广的范围内对设备都存在着影响，为了合理地模拟设备的地震输入，应尽可能地将支撑纳入设备抗震鉴定的范围一起考虑。若现实条件不允许，也不建议采用上一楼层响应谱，而是在考虑设备安装情况的前提下，在设备技术规格书中提出一个合理的包络加速度。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种有支撑设备抗震鉴定的地震载荷输入的保守的确定方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)选取设备的上一楼层响应谱作为地震输入，考察上一楼层响应谱作用下设备的最大应力强度；
(2)采用适用的设备技术规格书中所给出的包络加速度，考察将该包络加速度作为地震输入时设备的最大应力强度；
(3)采用设备上一楼层响应谱零周期加速度，考察将该零周期加速度作为地震输入时设备的最大应力强度；
(4)采用设备上一楼层响应谱上大于等于设备基频的频段所对应的谱值的最大值的1.5倍作为确定的加速度，考察将该确定的加速度作为地震输入时设备的最大应力强度；
(5)将设备及其支撑简化为具有两个自由度的第一弹簧-质量系统；将不存在所述支撑时的所述设备简化为单自由度的第二弹簧-质量系统，根据所述第一弹簧-质量系统和所述第二弹簧-质量系统考察安装楼层响应谱作用下设备-支撑系统的应力强度，即为设备的真实应力强度，得到该真实应力强度中的最大应力强度；
(6)对步骤(1)至(4)分别得到的最大应力强度与步骤(5)得到的最大应力强度进行比较，当步骤(1)至(4)中任意一项的最大应力强度能够包络步骤(5)得到的最大应力强度，则采用该相应步骤中的地震输入作为有支撑设备的地震输入是保守的。
2.根据权利要求1所述的一种有支撑设备抗震鉴定的地震载荷输入的保守的确定方法，其特征在于，步骤(1)中计算由于提高楼层响应谱造成的对设备加速度响应的影响系数，步骤(5)中计算设备由于考虑支撑造成的对设备加速度响应的影响系数，比较该两影响系数，判断将楼层响应谱提高是否能够包络由于考虑支撑造成的影响系数。
3.根据权利要求1或2所述的一种有支撑设备抗震鉴定的地震载荷输入的保守的确定方法，其特征在于，对于有支撑的设备，设备的应力值比等于其加速度之比，即：
σ1/σ3＝a1/a3
也即：支撑对设备应力的影响与支撑对设备加速度响应的影响相当；
其中，
σ1、a1分别为有支撑时设备的应力和加速度；
σ3、a3分别为无支撑时设备的应力和加速度。
4.根据权利要求1或2所述的一种有支撑设备抗震鉴定的地震载荷输入的保守的确定方法，其特征在于，步骤(5)中，
所述第一弹簧-质量系统的振动方程为：
其中，
m1为设备的质量，k1为设备的刚度，x1为所述第一弹簧-质量系统中设备相对于地面的位移；
m2为支撑的质量，k2为支撑的刚度，x2为所述第一弹簧-质量系统中支撑相对于地面的位移；
xg为地震作用下地面的位移；
所述第二弹簧-质量系统的振动方程为：
或另写为
其中，
x3为所述第二弹簧-质量系统中设备相对于地面的位移。
5.根据权利要求4所述的一种有支撑设备抗震鉴定的地震载荷输入的保守的确定方法，其特征在于：
所述第一弹簧-质量系统中设备的加速度响应为：
其中，
n1为支撑/设备质量比，即
ω1为设备的固有频率，
ωs1和ωs2为所述第一弹簧-质量系统中设备-支撑系统的两个固有频率；
Sa1为与ωs1对应的加速度响应谱值，Sa2为与ωs2对应的加速度响应谱值；
所述第二弹簧-质量系统中设备的位移响应为：
其中，设备的加速度响应为Sa，Sa为与频率ω1对应的地震加速度响应谱值。
6.根据权利要求5所述的一种有支撑设备抗震鉴定的地震载荷输入的保守的确定方法，其特征在于，支撑对设备的位移响应的影响系数Rx为：
探究不同支撑/设备质量比和支撑/设备频率比下，位移响应影响系数Rx的变化规律。
CN201810722787.0A 2018-07-04 2018-07-04 有支撑设备抗震鉴定的地震载荷输入的保守的确定方法 Active CN108875256B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810722787.0A CN108875256B (zh) 2018-07-04 2018-07-04 有支撑设备抗震鉴定的地震载荷输入的保守的确定方法
CN202210530242.6A CN114970126A (zh) 2018-07-04 2018-07-04 适用于具有支撑设备的抗震鉴定的地震载荷输入的保守确定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810722787.0A CN108875256B (zh) 2018-07-04 2018-07-04 有支撑设备抗震鉴定的地震载荷输入的保守的确定方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210530242.6A Division CN114970126A (zh) 2018-07-04 2018-07-04 适用于具有支撑设备的抗震鉴定的地震载荷输入的保守确定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108875256A true CN108875256A (zh) 2018-11-23
CN108875256B CN108875256B (zh) 2022-04-26

Family

ID=64299035

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810722787.0A Active CN108875256B (zh) 2018-07-04 2018-07-04 有支撑设备抗震鉴定的地震载荷输入的保守的确定方法
CN202210530242.6A Pending CN114970126A (zh) 2018-07-04 2018-07-04 适用于具有支撑设备的抗震鉴定的地震载荷输入的保守确定方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210530242.6A Pending CN114970126A (zh) 2018-07-04 2018-07-04 适用于具有支撑设备的抗震鉴定的地震载荷输入的保守确定方法

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN108875256B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112257236A (zh) * 2020-09-30 2021-01-22 苏州热工研究院有限公司 地震加速度响应放大系数在地震响应中的应用方法
CN112257235A (zh) * 2020-09-30 2021-01-22 苏州热工研究院有限公司 管线上设备的地震加速度响应放大系数的确定方法
CN113094834A (zh) * 2021-04-14 2021-07-09 中国船舶科学研究中心 一种多模块平台连接器载荷逆推方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140025363A1 (en) * 2012-07-23 2014-01-23 General Electric Company Systems and methods for predicting failures in power systems equipment
CN105740547A (zh) * 2016-02-01 2016-07-06 北京航空航天大学 一种基于弹簧-质量块串子模型的设备和开口加筋板耦合振动基频预报方法
CN107609780A (zh) * 2017-09-22 2018-01-19 苏州热工研究院有限公司 一种核安全文化定量评价方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140025363A1 (en) * 2012-07-23 2014-01-23 General Electric Company Systems and methods for predicting failures in power systems equipment
CN105740547A (zh) * 2016-02-01 2016-07-06 北京航空航天大学 一种基于弹簧-质量块串子模型的设备和开口加筋板耦合振动基频预报方法
CN107609780A (zh) * 2017-09-22 2018-01-19 苏州热工研究院有限公司 一种核安全文化定量评价方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RICARDO A. MEDINA 等: "Floor response spectra for light components mounted on regular moment-resisting frame structures", 《ENGINEERING STRUCTURES》 *
丁然 等: "考虑楼板大开洞及大质量比附属设施的结构抗震性能实例研究", 《工程力学》 *
刘嘉一 等: "质量-弹簧模型在储液容器抗震分析中的应用", 《原子能科学技术》 *
卢军 等: "板壳支承结构的减振设计研究", 《核动力工程》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112257236A (zh) * 2020-09-30 2021-01-22 苏州热工研究院有限公司 地震加速度响应放大系数在地震响应中的应用方法
CN112257235A (zh) * 2020-09-30 2021-01-22 苏州热工研究院有限公司 管线上设备的地震加速度响应放大系数的确定方法
CN112257236B (zh) * 2020-09-30 2023-05-30 苏州热工研究院有限公司 地震加速度响应放大系数在地震响应中的应用方法
CN112257235B (zh) * 2020-09-30 2023-05-30 苏州热工研究院有限公司 管线上设备的地震加速度响应放大系数的确定方法
CN113094834A (zh) * 2021-04-14 2021-07-09 中国船舶科学研究中心 一种多模块平台连接器载荷逆推方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108875256B (zh) 2022-04-26
CN114970126A (zh) 2022-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108875256A (zh) 有支撑设备抗震鉴定的地震载荷输入的保守的确定方法
CN105389428B (zh) 一种用于动力机械设备的单层隔振系统设计方法
CN105912772B (zh) 一种集频率、振型和频响函数为一体的模型修正方法
Zhi et al. Identification of wind loads and estimation of structural responses of super‐tall buildings by an inverse method
Huo et al. Robust control design of active structural vibration suppression using an active mass damper
Zhenning et al. 2.5 D scattering of incident plane SV waves by a canyon in layered half-space
CN109708904B (zh) 考虑动力总成惯性参数误差的悬置系统固有特性优化方法
Yang et al. A response spectrum approach for seismic analysis of nonclassically damped structures
CN114491748B (zh) 一种基于oc-pso的超高层建筑抗风性能设计优化方法
Quan et al. Improved model for parametric optimization of tuned mass damper-inerter for wind-induced vibration control of high-rise building
CN108846240A (zh) 一种基于弹簧-质量模型的用于指导设备-支撑系统抗震设计的方法
Pagliaro et al. Archetype dynamically equivalent 3-dof model to evaluate seismic performances of intermediate discontinuity in frame structures
Choi et al. Earthquake response analysis of the Hualien soil–structure interaction system based on updated soil properties using forced vibration test data
CN112528528B (zh) 一种混合结构的抗震计算模态叠加方法
Mohebbi et al. Optimal design of multiple tuned liquid column dampers for seismic vibration control of MDOF structures
Behnamfar et al. Soft soil seismic design spectra including soil-structure interaction
CN106803006A (zh) 一种基于帕累托多目标优化的最不利地震动选择方法
CN112257235B (zh) 管线上设备的地震加速度响应放大系数的确定方法
CN112257236B (zh) 地震加速度响应放大系数在地震响应中的应用方法
Lima et al. Nonlinear dynamic analysis of a jacket-type platform by Ritz mode superposition method
Tong et al. Physical space solutions of non-proportionally damped systems
Pourzeynali et al. Optimization of semi-active control of seismically excited buildings using genetic algorithms
Shimizu et al. 3264 Identification method of dynamic characteristics of joints in jointed structure
Ghiocel et al. STUDY ON SEISMIC SSI EFFECTS FOR DEEPLY EMBEDDED BASE-ISOLATED SMR ON DIFFERENT SITE CONDITIONS
Tang et al. Optimization Design of a Six-Point Powetrain Mounting System with Flexible Support Rod

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant