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太阳能光热发电塔结构TMD地震响应控制试验研究

太阳能光热发电塔结构TMD地震响应控制试验研究

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作者：郎晏禹西安建筑科技大学

学位级别：硕士

近年来,随着国家大力发展清洁能源,同时因其具有电力品质优良、发电成本低、运行维护成本低等优点,太阳能塔式光热发电已逐渐成为一种重要的太阳能发电形式。光热发电塔是光热发电塔式太阳能电站中的重要结构,是一种新型的高耸结构,其... 详细信息

近年来,随着国家大力发展清洁能源,同时因其具有电力品质优良、发电成本低、运行维护成本低等优点,太阳能塔式光热发电已逐渐成为一种重要的太阳能发电形式。光热发电塔是光热发电塔式太阳能电站中的重要结构,是一种新型的高耸结构,其特点是高度大、上部质量大、钢与混凝土连接处刚度变化大、地震作用下结构反应大。本文基于加入TMD装置的1:18缩尺比模型结构,开展光热发电塔模拟地震振动台抗震性能试验研究;利用ABAQUS有限元软件,基于相关优化目标函数,对光热发电塔模型结构进行TMD参数优化选取;设计包含多个子TMD的MTMD系统,通过动力时程分析法,确定其较单一频率调谐的TMD系统具有更好的减震性能。在光热发电塔振动台抗震性能验证性试验中加入TMD装置,研究在极小质量比前提下,简化TMD系统对于受控模型结构在地震作用下的加速度、位移的地震响应的控制效果。利用ABAQUS有限元分析软件,建立光热发电塔振动台试验模型,并于结构顶部增加基于相关目标函数及最优理论的优化TMD系统,进行动力时程分析,计算分析结构在有无TMD系统时的加速度及位移响应,发现采用单一频率调谐的TMD系统,在地震作用下的减震效果与地震波的特性有关,并且随着地震烈度的提高,其对于地震响应控制的有效性及稳定性也会受到相应的影响。通过分析TMD减震效果,结合原结构平台布置及施工条件,并参考MTMD参数选择的相关文献,设计包含多个不同控制频率子TMD的MTMD系统,在不同地震工况下通过动力时程分析,与无TMD和设置TMD的结构进行加速度、位移响应的比对,结果表明,包含多个子TMD的MTMD系统减震效果明显优于单一频率调谐的TMD系统,进一步为设计计算中考虑地震作用时的光热发电塔TMD设计参数选取及位置选择提供合理建议及参考。

关键词：光热发电塔振动台试验 TMD MTMD 地震响应控制研究

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