文档介绍：第卷第期石油化工设备. .
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文章编号:———
框架塔动力特性实验研究
段振亚,***飞,高攀,李蓉,谭蔚
.青岛科技大学机电工程学院,山东青岛;.天津大学化学工程学院,天津
摘要:在对框架塔进行地震载荷或风载荷设计计算时,其动力特性值是非常重要的设计参数。建
立了框架塔的实验模型,分别对框架塔模型与单塔模型的动力特性进行了实验研究,并对框架高度
不变,只改变支承点位置对框架塔的影响进行了实验研究。结果表明:①框架塔是一个有机整体,
其具有不同于单塔的动力特性,设计时必须综合考虑框架各因素的影响。②支撑点高度对框架塔
的动力特性有较大的影响,随着支撑点高度的增加,框架塔的一阶频率略有增加,而塔顶振幅、二阶
频率以及阻尼比均出现了较大幅度的下降。研究结果为框架塔的设计计算和工程改造提供了实验
数据与技术支持。
关键词:框架塔;固有频率;支撑点高度;实验研究
中图分类号:.; 文献标志码:
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收稿日期:
基金项目:山东省自然科学基金资助项目;山东省高等学校科技计划项目
作者简介:段振亚一,男,河南舞阳人,副教授,博士,研究方向为化工设备流体诱发振动与大气污染控制。
石油化工设备年第卷
近年来,随着石油化工与精细化工行业的飞性模量一.× “,塔体材料密度一
速发展以及钢结构材料的不断更新换代,其生产/。,框架高.,框架质量.,框架
装置向大型化发展的趋势明显,塔设备也以高径弹性系数.×/。
比越来越大为其发展方向,在化工厂出现了许多
、.『波,分形析采器集
直径较小而高度很大的塔设备。这些塔设备由于
工艺需要常处于孤立状态,在地震载荷或者风载\ 连接板—、
一一一\ 管子
荷的作用下更容易产生振动,故常采用框架塔
图,通过框架对塔设备的约束来增加塔的强度
进而控制塔顶的挠度。
\ 框
塔\ /
/ 架
图框架塔振动特性实验装置示图
框架塔实验结果分析
图框架塔结构不图对框架塔进行测量时将两个传感器分别设置在
对于框架塔,框架和塔之间的耦合作用很难距离塔体顶端处以及框架的顶端,同时测量
确定,从而使框架塔动力学特性研究较为困难。框架和塔体的动力响应,得到的位移与激振频率的
日本学者曾提出对框架塔应用一维、二维和三维关系见图,测试数据见表。
分析的设想,但一直没有实质进展。国内叶日为了研究框架对塔动力特性的影响,对单塔不
新曾建议将框架塔简化为带有弹性约束的悬臂梁设框架的固有频率与塔顶位移进行了测量,测试数
结构,塔的自振频率受框架弹性系数的影响很大, 据见表,频率与位移曲线见图。
但对如何计算框架塔动力特性并未阐述。文献
对此也没有准确的规定。笔者在文献基础
上,将框架和塔的连接简化为一个弹性支撑系统,
利用弹性连续体法分析求解振动方程,提出了求
解框架塔自振频率的理论公式,并利用
软件对框架塔参数对自振频率与塔顶位移的影响
进行了模拟研究。除上述文献,迄今为止尚未
见