方礼云
镇江市电器设备厂有限公司 212211
摘要：地震是自然灾害的一种，根据相应数据的统计，全球每年都有国家发生地震，这对人们的生命以及财产安全构成了严重的威胁。所以在城市建设中，有必要加强各类型建筑的抗震性能。尤其是在电站建设过程中，一旦其出现危险，将会对人们的生命以及国家经济建设带来严重的威胁。电缆架桥是电站建设中最为重要的设备，所以加强对其抗震可靠性的研究很有必要，通过该方面的完善，确保设备的正常运转，降低地震灾害中国家和人民的损失。
关键词：电缆桥架；；抗震；完善；
1抗震可靠性的基本理论
在分析结构可靠性时，结构的极限状态主要是由功能甬数Z=g(x)来体现的，而随机变量x=(X．，x：，…，X。)则将相应参数的不确定性合理的展现出来。如果功能甬数g(x)大于零，则表示这个结构是处在安全状态的，如果功能甬数小于零，则结构则处在一种失效的状态下。若结构中，存在应力超过材料应力屈服强度as的情况，则认为失效，故极限状态甬数为：Z=g(X)=0，式中(r…结构中出现的最大应力，o。通常情况下，我们会采用蒙特卡罗法来解决较为负载结构的可靠性问题。这种方式主要是通过抽样统计理论将其中存在的问题进行一一的解答，并对模型进行随机模拟或统计抽样，利用所得的结果求出这些特征统计估计值作为原来的数学计算问题的近似解。
2电缆桥架可靠性分析的方式
2.1 电缆桥架结构模型
本文主要是对电缆桥架试验模型进行相应的抗震可靠性分析，该模型的整体面积约为72*17*14平方米，共由三层结构组成，架板宽度为7.5米，试验件托板厚0.3米，试验件与支撑件相连的板厚为0.25米，底板采用的是超高强度的螺栓进行固定。并利用有限分析软件进行模型的建设，且在建模过程中对其进行合理的简化处理。
2.2 可靠性分析
1)动态特性试验
通过白噪声激励的方式对空载电缆桥架进行动态性试验操作，其中白噪声的峰值加速度控制在0．29左右，并对横向和纵向内容的输入，进行不同加速信号点的信息数据采集工作；另外对于满载电缆架桥也采用了白噪声激励的方式，不过白噪声等值加速度则控制在0．39左右，且在进行各测点加速信号采集过程中，是利用三项坐标轴输入的方式进行的。最后通过使用随机子空间发实现模态的识别，从而阙姓频率以及阻尼比。并对立柱上的振动加速度位移以及应变情况进行合理的测量工作。
2）试验结果
①频率、阻尼分析
通过上述试验方式所得到的加速度数值，利用随机子空间法进行不同电缆架桥结构的模态识别起得出的结果如下：在进行空载电缆桥架试验过程中，其横向周整体阵型第一频率在7.3赫兹左右，纵向轴整体第一阶段频率在13赫兹左右。其阻尼比控制在半分之三；而在对满载电缆架桥进行试验过程中，其横向整体振型第一阶频率5赫兹，纵向整体振型第一阶频率为8赫兹，阻尼比百分之四。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆尤其可以看出，电缆桥架将诶狗的频率与载重的情况有着直接的关系，其满载时的频率要比空载时的频率小很多。
②加速度响应分析
通过对满载电缆桥架加速度影响进行深入的分析得出了1-4号立柱顶部测点在坐标各轴峰值加速度放大系数。其中横向轴的放大系数最高，之后依次是纵向轴，而斜向轴的放大系数最小。且通过对同一方向上不同立柱放大系数的观察发现，其相应的偏差并不明显。另外，通过试验结果可以看出，加速峰值的放大系数值是由测量的加速度峰值与输入地震台的加速度峰值对比得出的。
③位移响应分析
该试验主要是对满载电缆桥架1号柱的位移响应情况进行分析，通过试验结果可以看出，在满载电缆桥架1号立柱上，其上中下三个部位的横向位移有着明显的区别，其中测点位移最大的应该是上部，而中部的测点位移相对较弱，最不明显的测点位移则为下部。
④应变响应分析
在该试验过程中，主要是对4个满载电缆桥架立柱进行检测得到相应数值的，在进行满载电缆桥架应变相应分析过程中，这四个立柱的斜向弯曲应变数值均存在差异性，其中1号和3号位置立柱的斜向弯曲应变相对较大一些，剩余两个则较弱。
3）动力时程分析
①动力时程分析主要是在有限元模型建立基础上实现的。其中该电缆架桥模型建立过程中，其中托板及底座采用SHELL63单元，立柱与横档采用BEAM4单元，螺栓采用BEAMl88单元。本实验是在确保托板以及底座连接位置稳定的基础上进行的，且托板及底座的立柱与横档等结构可折算为等效质量进行模拟，进而将整个结构离散后的单元划分对其六个自由度都施加约束。
②时程分析
通过对满载电缆的电缆桥架试验情况进行相应的模拟作业，并以地震台面的横向、纵向以及斜向加速度实诚作为荷载情况进行有效的输入，同时利用试验过程中所得到的阻尼比帮助分析。通过时程分析得到了其中一个立柱上中下三处测点横向位移时程的具体情况，该立柱中横向上测点位移最大，中测点位移相较上部明显减弱，而下测点位移是最不明显的。另外在进行时程分析中，通过对不同立柱斜向弯曲应变情况进行对比分析可知，1号和3号柱相对比较明显。
③同试验结果比对分析
将试验同模拟情况进行合理的比对分析可以看出:1号柱的横向测点位移是最大的，之后才是中测点位移，最小的是下测点位移，也就是说立柱的震动位移是从上到下逐渐进行减弱的；其次，电缆桥架结构中，立柱弯曲应变最大的区域在根部位置，且不同立柱的斜向弯曲应变数值之间的差异相对较小。在对试验和模型对比过程中，之所以只选用弯曲应变和震动位移这两个数值，主要是因为决定电缆桥架结构在地震灾害时是否会发生破损现象的关键因素就取决于其最大弯曲应变值的是否在上限范围内，一旦其超过上限区域，很容易造成电缆桥架结构稳定性出现问题。
另外，通过对1号柱顶部测点横向模拟位移时程与试验位移时程进行比对可以看出，模拟同试验结果中位移变化的趋势基本是保持一致的，且在不同时间内起存在的位移偏差也不是十分明显。此外，通过了解1号柱根部测点侧向模拟得到的弯曲应变时程与试验得到的弯曲应变时程的对比结果可以了解到：模拟结果与试验结果的弯曲应变变化趋势是相同的，且不同时刻的弯曲应变值存在的差异性也比较小。综上所述，试验结果同理论结果之间基本是吻合的状态，通过两者的相互印证，可以充分的说明建立的电缆桥架模型符合工程实际，利用时程分析可以较为准确地反映结构动力响应。
3结束语
综上所述，在对电缆桥架立柱上振动加速度、位移、以及应变规律等内容进行充分的分析和研究的同时，利用有限元模型的建立和测量，对具体的实验结果进行了进一步的验证，实现了试验与理论之间的吻合性，从而为电缆桥架结构抗震可靠性的设计与研究提供了宝贵的数据参考，并为提升电站建设的抗震性能奠定了坚实的基础。
参考文献：
[1]胡服全,朱翊洲, 杨培勇,等.电缆桥架结构抗震可靠性分析[J].科学技术与工程, 2016, 16(15):202-207.
[2]李鹤鹤.电缆桥架结构抗震可靠性分析[J].商品与质量,2016(52).
论文作者:方礼云
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/13
标签：位移论文; 电缆论文; 立柱论文; 桥架论文; 应变论文; 结构论文; 加速度论文; 《防护工程》2018年第18期论文;