staad在某燃气汽机基座中的应用课件.ppt

STAAD软件在某燃气汽机基座中的应用 谢 谢！ 图12 第2阶 扭转 图13 第3阶 水平振动和沿横向(X轴)回转耦合 图14 第7阶 竖向平动 从振型图上看，前几阶主要是水平向移动和绕水平X或Y轴回转的耦合振型、以及扭转等振型，到第7阶是竖向的第1阶振型。由于是大块式基础，所以没有类似框架式基础那样的局部振动现象。 动力响应的计算结果: 图15 轴承座所对应的基础顶面上的计算节点 图16 基础顶面的主要计算节点输出编号 按照《动力机器基础设计规范》5.1.4中规定当电机基础采用大块式基础时，动力计算按第4章块式基础进行计算，结合制造厂的标准，扰力作用方向有水平X向、垂直Z向，所以计算结果有X、Z向分别作用下的2种结果。 制造厂对基础设计的动力响应标准是以速度均方值(r.m.s)来衡量的，其标准见下表： 用设计标准衡量，全部测点均落在“良好” 范围内。 * * 肖 鹏 华东电力设计院 邵晓岩 青岛科尔泰环境控制技术有限公司 周建章 华东电力设计院 工程概况介绍： 某发电厂285MW的燃气机组为燃气/蒸汽联合循环机，其主要设备分别为：燃气轮机（额定工作转速：5051rpm）、发电机（额定工作转速：3000rpm）、压缩机（额定工作转速：6461rpm）等。 基础属于大块式基础，混凝土大底板厚2.9m，基础具体尺寸详见图1～图2。 图1 基础平面图 图2 基础纵剖面图 由于基础长30m以上，底面积近260m2，地基采用天然地基，为此，地基的刚度将直接影响到基础的动力特性，进行基础动力计算时必须考虑地基对上部结构的影响。 根据基础的特点及机组的特性，我们决定采用STAAD/PRO通用计算软件进行基础的动力计算。 正确选择模型的结构类型能够有效减少求解数量，从而加快运算速度，节省时间和空间，最重要的是能够准确地解决工程的实际问题，直接关系到基础数值模型的合理性和分析结果的准确性。对于汽机机组，其运行过程实际上是基础与上部设备（汽轮机、发电机等）耦合运动，但由于设备自身刚度的不可预估性和设备与基础之间连接作用的复杂性，使得在（续） 诸多方面都存在不确定因素。基于以往工程的分析经验，我们认为可以忽略设备的形体、刚度、转动惯量等，但质量仍需按照设备荷载的布置作用在基础上。同时根据本基础的特点，可采用块体、板壳、杆件、弹簧单元对基础进行联合模拟，以力求更真实、准确和直观地反映基础自身的力学行为。 图4 基础模型外形图 图5 设备作用在基础之上的静荷载 扰力荷载通过刚性杆传给基础，这样做可以避免加载点偏心所引起的一系列问题。我们采用STAAD软件中提供的 “Master/Slave”功能来实现此目标。 该功能可以模拟结构中特殊的连接（如位移绑定、刚性连接），适用于线性静力和动力反应分析。但块体单元不能直接连接到从节点上，因此从节点尚需要通过刚性板过渡实现。 图6 刚性杆和主从节点 STAAD软件中命令： SLAVE MX MY MZ MASTER 1856 JOINT 10932 SLAVE MX MY MZ MASTER 1859 JOINT 10931 SLAVE MX MY MZ MASTER 1928 JOINT 10934 …… 刚性杆承担传递扰力荷载的作用，刚度无穷大，密度无穷小，截面面积和惯性矩无穷大，在软件中以下命令实现： ISOTROPIC RIGID E 3e+008 POISSON 0.2 DENSITY 0.0001 ALPHA 1e-005 DAMP 0.05 …… PRIS AX 1000 AY 833 AZ 833 IX 1000 IY 1000 IZ 1000 刚性杆通过刚性板与实体单元进行过渡连接。 图7 刚性杆与刚性板连接 刚性板将杆传来的扰力荷载传递到实体单元上，刚度无穷大，密度无穷小，板厚为一小值，在软件中以下命令实现： ISOTROPIC RIGIDPLATE E 3e+010 POISSON 0.2 DENSITY 0.0001 ALPHA 1e-005 DAMP 0.05 …… ELEMENT PROPERTY 3301 TO 3396 THICKNESS 0.01 同样，设备荷载的施加也是通过板单元再过度到实体单元上。这部分板单元的特性同样也是刚度无穷大，质量无穷小。 通过这样的方法，最终所有的荷载都可以顺利地传递到实体单元上，而且从受力角度来说，消除了应力突变，保证计算的合理和有效性。 整个动力计算是以制造厂的设计要求为基础的，并结合了我国《动力机器基础设计规范》进行的。 本基础设备的不平衡等级在动力计算中定义为5.0，即： 则作用于基础振动的扰力值为： WL：机器转子重量(KN)； Nm：机器