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110 kV电容器组地震模拟振动台试验及有限元分析

110 kV电容器组地震模拟振动台试验及有限元分析

李彬彬;张拓;刘博;徐卫锋;王社良;刘洋;杨玟

【期刊名称】《高压电器》

【年(卷),期】2022(58)8

【摘要】为研究特高压变电站内电容器组的抗震性能,对某厂生产的110 kV电容

器组原型结构进行了地震模拟振动台试验及有限元分析。通过振动台试验,得到了110 kV电容器组的动力特性及其在不同峰值加速度人工波作用时的地震响应规律。试验结果表明,电容器组原型结构水平与竖向的动力特性差异较大;在峰值加速度为0.4g的人工地震波作用时,结构X方向上加速度放大系数最大值为4.14,Z方向为4.35,动力放大效应显著;支柱绝缘子根部最大应力为33.4 MPa,是原型结构的薄弱

部位。采用Ansys对电容器组模型进行模态及时程分析,并与相应试验结果进行了

对比,两者吻合较好。此外,进一步分析了超设防烈度地震作用下110 kV电容器组

的地震响应特点和破坏特征,结果表明,在峰值加速度为0.6g人工地震波作用时,支

柱绝缘子根部最大应力达到61.23 MPa,已大于材料的破坏应力,原型结构不能满足相应水准的抗震设防要求。

【总页数】11页(P150-159)

【作者】李彬彬;张拓;刘博;徐卫锋;王社良;刘洋;杨玟

【作者单位】西安建筑科技大学土木工程学院;西安建筑科技大学结构工程与抗震

教育部重点实验室;中铁二十局集团有限公司博士后科研工作站;中国联合工程有限

公司;西安建筑科技大学西部绿色建筑国家重点实验室

【正文语种】中文

【中图分类】TM5

【相关文献】

1.曲线桥梁漂浮抗震体系地震模拟振动台试验及有限元分析

2.1 000 kV交流特高压试验示范工程变电站110 kV侧电容器组串抗率分析

3.110 kV电容器组地震模拟振动台试验

4.高耸塔台结构地震模拟振动台试验研究及有限元分析

5.硬管母线连接的1000 kV复合外套避雷器和互感器地震模拟振动台试验研究

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实验力学与方法复习资料

思考题 应变的定义? 式中: ——应变 ——测区长度的变化量 ——测区的原始长度,称之为标距 应变测量桥路有哪几种?桥路输出应变的表达式? 基本测量桥路:1/4桥、1/2桥、全桥 全桥测量法 半桥测量法 每臂双片测量法 何谓电阻丝的应变效应? 利用电阻丝的应变效应,所谓电阻丝的应变效应指的是电阻丝的电阻值随其本身应变(伸长或缩短)而改变的一种物理性质 电桥的输入端与输出端指是什么?一般用什么符号表示? 输入端:与外接电源连接端,如图中A 、C 输出端:与所测试构件连接段,如图B.D 顶点:A B C D E+, U+, E-, U- 斜拉索索力测试方法有哪些? 目前测量索力的方法主要有:压力表测定法、压力传感器测定法(应变式或振弦式)、钢索测力仪法、振动频率法、磁通量法、电阻应变片测试法等 斜拉索索力与哪些因素有关? 利用理想弦的振动方程计算斜拉索索力有一定的误差,主要是因为斜拉索索力不仅跟索的长度、线密度、振动频率有关,还跟索的刚度及垂度有关。 振动法测量斜拉索索力的原理是什么? T ——是索的张力(N ); m ——是索的线密度(kg/m ); L ——是索的计算长度(m ); Δf 为理想频率段内的各阶频率差的平均值 L L ?= ε43210εεεεε-+-=2 10εεε-=2 2 2 2 8 76 54 32 10εεεεεεεεε+- ++ +- +=

索振动信号的频谱图有什么特点? 弦振动的频谱图呈倍频关系 系统作自由衰减振动时,其振动频率与系统固有频率有什么关系? 解决工程振动问题有哪两种方法?(理论分析法—正过程,实验方法—逆过程) 系统物理参数、模态参数、及响应参数有哪些?(物理参数:质量、阻尼、刚度等;模态参数:模态质量、模态阻尼或阻尼比、模态刚度、频率、模态矢量或振型;响应参数:位移响应、速度响应、加速度响应、应变响应等) 系统动态特性的表述方法有哪些?(时间空间、频率空间、模态空间) 简谐振动、周期振动、非周期振动的频谱图有什么特点(简谐振动频谱图就一条直线;复杂周期振动频谱图是由若干条离散线组成,故称离散谱;非周期函数的频谱图形是频率的连续曲线,故称为连续谱。 振动测量系统的组成?(四个部分:激励部分、传感部分、传输部分、分析或测量部分) 环境激励的优点及缺点;(优:无需激振设备,成本低。缺:信噪比低,由于环境激励输入无法测量,故无法得到频响函数。) 初位移法或突然卸荷法,系统按第一阶固有频率作自由衰减振动,因此该方法只能得到系统的第一阶模态参数。 单位脉冲信号的频谱图是一条平直谱,包含0到∞的所有频率成分。 快速正弦扫描激振法与脉冲锤击激振法,试验时间很短,均属于瞬态激振法,快速方便,能够同时得到系统多阶的模态参数,在模态实验中经常用到。 目前结构自振特性测试时,环境激励是一种应用最为广泛的测试方法,这种方法认为环境激励输入信号是纯随机信号(即白噪声信号)。白噪声信号的频谱图与单位脉冲信号一样,也是一条平直线(平直谱),即输入信号包含0到∞的所有频率成分,因此可以得到桥梁多阶的自振特性。 利用力锤进行模态实验时,对于同一实验对象,力锤锤帽越硬,输入信号的频谱图频带越宽,但能量越分散。反之,力锤锤帽越软,输入信号的频谱图频带越窄,但能量越集中。因此,试验对象频率较低,则应选择软的锤帽,试验对象频率较高,则应选择硬的锤帽。 振动传感器又叫作换能器、拾振器、其作用将机械量接收下来,并转换为与之成比例的电量。 振动传感器的分类(按所测的机械量可分为:位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力传感器、应变传感器) 压电式传感器没有方向性,因此可应用于斜拉索索力测量; 数字信号分析的基本过程? 滤波器的作用?有哪几种?在结构振动测试中,低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器及带阻滤波器。应用较多的是低通滤波器,设置低通滤波器时,滤波器的上限频率不能大于采样频率的一半。 采样频率?采样间隔? 波形采样是将连续信号通过采样转化为离散信号,相邻两个采样点之间的时间间隔为采 2 2n n d -=ωω

110 kV电容器组地震模拟振动台试验及有限元分析

110 kV电容器组地震模拟振动台试验及有限元分析 李彬彬;张拓;刘博;徐卫锋;王社良;刘洋;杨玟 【期刊名称】《高压电器》 【年(卷),期】2022(58)8 【摘要】为研究特高压变电站内电容器组的抗震性能,对某厂生产的110 kV电容 器组原型结构进行了地震模拟振动台试验及有限元分析。通过振动台试验,得到了110 kV电容器组的动力特性及其在不同峰值加速度人工波作用时的地震响应规律。试验结果表明,电容器组原型结构水平与竖向的动力特性差异较大;在峰值加速度为0.4g的人工地震波作用时,结构X方向上加速度放大系数最大值为4.14,Z方向为4.35,动力放大效应显著;支柱绝缘子根部最大应力为33.4 MPa,是原型结构的薄弱 部位。采用Ansys对电容器组模型进行模态及时程分析,并与相应试验结果进行了 对比,两者吻合较好。此外,进一步分析了超设防烈度地震作用下110 kV电容器组 的地震响应特点和破坏特征,结果表明,在峰值加速度为0.6g人工地震波作用时,支 柱绝缘子根部最大应力达到61.23 MPa,已大于材料的破坏应力,原型结构不能满足相应水准的抗震设防要求。 【总页数】11页(P150-159) 【作者】李彬彬;张拓;刘博;徐卫锋;王社良;刘洋;杨玟 【作者单位】西安建筑科技大学土木工程学院;西安建筑科技大学结构工程与抗震 教育部重点实验室;中铁二十局集团有限公司博士后科研工作站;中国联合工程有限 公司;西安建筑科技大学西部绿色建筑国家重点实验室 【正文语种】中文

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振动台试验在地震工程中的应用

振动台试验在地震工程中的应用 近年来,地震频繁发生,对建筑物的稳固性和安全性提出了更高的要求。为了 更好地了解建筑物在地震中的表现,振动台试验成为地震工程领域中一种重要的研究方法。本文将探讨振动台试验在地震工程中的应用,并对其优势和局限进行分析。 振动台试验是一种模拟真实地震荷载作用下建筑物的试验方法。通过将建筑结 构置于振动台上,并施加模拟地震荷载,可以模拟出真实地震中建筑物所受到的振动情况。这种试验方法具有很高的可控性和可重复性,能够有效地分析建筑物在地震中的动力响应,从而为地震工程提供有价值的数据和信息。 振动台试验在地震工程中的应用最为明显的是对建筑物的抗震性能进行评估。 通过振动台试验可以模拟出各种不同强度和频率的地震荷载,从而全面了解建筑物在不同地震条件下的耐震性能。试验结果可以明确指出建筑物的承载能力、刚度、耗能能力等指标,帮助工程师进行科学的结构设计和优化。此外,振动台试验还可以通过调整试验参数,模拟出不同地震来源、震中距离等不同条件下的地震作用,为工程师提供更准确的数据参考。 振动台试验不仅可以用于评估建筑物的抗震性能,还可以用于修复和强化方案 的验证。在一些老旧建筑物的抗震加固工程中,振动台试验可以模拟出不同加固方案后的建筑物响应情况,评估加固效果,并为优化加固方案提供依据。通过对不同方案的对比试验,可以选择出最经济、最有效的加固方案。此外,振动台试验还可以用于评估新材料的抗震性能,帮助工程师选择最合适的材料用于地震抗震工程。 虽然振动台试验在地震工程中的应用具有诸多优势,但也存在一些局限性。首先,振动台试验是一种缩尺模型试验,试验结果仅适用于所测试建筑物的缩放模型,无法直接推广到实际工程上。其次,振动台试验是一种静态试验,虽然可以模拟出真实地震中的振动情况,但无法完全还原地震过程中的非线性响应情况。此外,振动台试验还存在试验设备成本高、试验周期长、试验结果受参数调整等因素的影响。

传感器原理实验指导书

传感器原理实验指导书 孙红鸽、曹毅

实验一模拟称重电子秤电路设计及精度分析 一、实验性质:综合性实验项目 二、实验目的 在该实验中,学生采用“金属箔式应变片”传感器完成“模拟电子秤”的实验,通过不同的应变片粘贴方法,改进对应的电路,分析不同情况下电子秤的测量精度,并提出改进方向。该实验可应用性强,扩展学生的视野,有利于提高学生综合实验能力。 三、基本原理 1、模拟电子秤原理 电阻应变式模拟电子秤是基于这样一个原理:弹性体(弹性元件,敏感梁)在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在他表面的电阻应变片(转换元件)也随同产生变形,电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化(增大或减小),再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成了将外力变换为电信号的过程。 2、电阻应变效应 电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为: ΔR/R=Kε 式中ΔR/R为电阻丝的电阻相对变化值,K为应变灵敏系数,ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化。金属箔式应变片是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,用它来转换被测部位的受力大小及状态,通过电桥原理完成电阻到电压的比例变化。 3、单臂电桥 对单臂电桥而言,电桥输出电压,U01=EKε/4。(E为供桥电压)。 4、半桥电桥 不同受力方向的两片应变片接入电桥作为邻边,电桥输出灵敏度提高,非线性得到改善。当两片应变片阻值和应变量相同时,其桥路输出电压U02=EKε/ 2,比单臂电桥灵敏度提高一倍。 5、全桥电桥 全桥测量电路中,将受力状态相同的两片应变片接入电桥对边,不同的接入邻边,应变片初始阻值是R1= R2= R3=R4,当其变化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4时,桥路输出电压U03=KEε,比半桥灵敏度又提高了一倍,非线性误差进一步得到改善。 四、基本元器件 应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码(每只约20g)、数显表、±15V电源、±4V电源、万用表。 五、实验要求与步骤 实验要求: 1、了解金属箔式应变片单臂、半桥、全桥电桥的特点; 2、提出并设计基于金属箔式应变片单臂、半桥、全桥的电子秤称重测量电路原理图;

振动台模拟试验方法标准

振动台模拟试验方法标准 振动台模拟试验方法标准是指用振动台进行模拟试验时所遵循的一系列科学、合理、规范的操作步骤和指导原则。该标准的制定旨在确保振动台模拟试验的可靠性、可重复性和准确性,为工程设计、产品改进和质量控制提供可靠的数据和评估依据。 一、振动台模拟试验方法概述 振动台模拟试验是通过模拟真实环境中的振动条件,对产品或系统在振动环境中的性能、耐久性和可靠性进行评估。它广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、机械制造等行业。 二、振动台模拟试验方法标准的制定依据 1. 法规和标准要求:根据国家相关法规和标准要求,制定振动台模拟试验方法标准。 2. 行业经验和专家意见:借鉴行业经验和专家意见,结合实际情况,综合考虑制定振动台模拟试验方法标准。 3. 技术发展趋势:了解最新的技术发展趋势,对振动台模拟试验方法进行更新和改进。 1. 试验目的和范围:明确试验的目的,确定试验的适用范围。 2. 试验设备和工具:介绍振动台的基本结构和主要参数,确保振动台的准确性和可靠性。 3. 试验样本和标准要求:确定试验样本的选择标准和试验要求,确保试验结果的可比性和准确性。 4. 试验操作步骤:详细描述试验操作的步骤和要点,包括试验前的准备工作、样本的安装和调整、振动参数的设置、试验过程的监测与控制等。 5. 数据分析和结果评估:阐述试验数据的处理和分析方法,进行结果的评估和判定,提供科学的依据和建议。 6. 试验注意事项和安全要求:指出试验过程中需注意的问题和安全要求,确保试验人员的安全和试验设备的正常运行。 四、振动台模拟试验方法标准的应用举例 1. 振动台模拟试验在航空航天领域的应用:例如,对飞机发动机零部件进行振动台模拟试验,以评估其性能和耐久性。 2. 振动台模拟试验在汽车工业的应用:例如,对汽车底盘系统进行振动台模拟试验,以评估其在不同地面路况下的可靠性和稳定性。 3. 振动台模拟试验在电子电气行业的应用:例如,对手机、电脑等电子产品进行振动台模拟试验,以评估其抗震性和抗摔性能。 振动台模拟试验方法标准的制定是确保振动台模拟试验的科学性和准确性的重要保障。该标准的应用能够为工程设计、产品改进和质量控制提供可靠的数据和评估依据,促进各行业产品的进一步发展和提升。准确遵循振动台模拟试验方法标准,对产品的可靠性和耐用性进行科学评估,将对我国的工程技术水平提升产生积极的推动作用。 统战资源运用方法 统战资源是指用于开展统一战线工作、联合各方力量的资源。统战资源的运用方法对于统一战线工作的开展具有重要意义。本文将详细介绍统战资源运用的方法,包括如何确定统战资源、如何合理配置资源、如何运用资源等内容。 一、确定统战资源

振动台试验(终极版)

振动台试验(终极版) 一、前言 模拟地震振动台可以很好地再现地震过程和进行人工地震波的试验,它是在试验室中研究结构地震反应和破坏机理的最直接方法,这种设备还可用于研究结构动力特性、设备抗震性能以及检验结构抗震措施等内容。另外它在原子能反应堆、海洋结构工程、水工结构、桥梁工程等方面也都发挥了重要的作用,而且其应用的领域仍在不断地扩大。模拟地震振动台试验方法是目前抗震研究中的重要手段之一。 20世纪70年代以来,为进行结构的地震模拟试验,国内外先后建立起了一些大型的模拟地震振动台。模拟地震振动台与先进的测试仪器及数据采集分析系统配合,使结构动力试验的水平得到了很大的发展与提高,并极大地促进了结构抗震研究的发展。 二、常用振动台及特点 振动台可产生交变的位移,其频率与振幅均可在一定范围内调节。振动台是传递运动的激振设备。振动台一般包括振动台台体、监控系统和辅助设备等。常见的振动台分为三类,每类特点如下: 1、机械式振动台。所使用的频率范围为1~100Hz,最大振幅±20mm,最大推力100kN,价格比较便宜,振动波形为正弦,操作程序简单。 2、电磁式振动台。使用的频率范围较宽,从直流到近10000Hz,最大振幅±50mm,最大推 力200kN,几乎能对全部功能进行高精度控制,振动波形为正弦、三角、矩形、随机,只有极低的失真和噪声,尺寸相对较大。 3、电液式振动台。使用的频率范围为直流到近2000Hz,最大振幅±500mm,最大推力 6000kN,振动波形为正弦、三角、矩形、随机,可做大冲程试验,与输出力(功率)相比,尺寸相对较小。 4、电动式振动台。是目前使用最广泛的一种振动设备。它的频率范围宽,小型振动台频率

振动台试验在结构地震响应中的应用

振动台试验在结构地震响应中的应用振动台试验是通过模拟地震荷载作用于结构物上的一种试验手段。 它可以在实验室中通过控制振动台的运动,产生不同频率和振幅的地 震波形,模拟出真实地震中的动力特性,进而研究结构物在地震中的 响应情况。振动台试验在结构地震工程领域具有广泛的应用,为提高 结构的抗震能力、设计合理的抗震措施和评估结构的地震性能提供了 有效的手段。 一、振动台试验在结构抗震能力研究中的应用 振动台试验可以模拟出各种复杂的地震荷载,通过控制振动台的运 动和波形,可以对结构的抗震能力进行全面的评估。例如,研究者可 以通过振动台试验来测定结构的基频、共振频率和动力特性等重要参数,从而得到结构的动力响应。 此外,振动台试验还可以用于评估不同结构体系或材料的抗震性能。通过改变试验参数,如振幅、频率和向量,可以模拟出不同程度的地 震荷载,对比不同结构体系或材料的地震响应情况。这有助于工程师 选择合适的结构体系和材料,从而提高结构的抗震能力。 二、振动台试验在新型结构体系设计中的应用 随着科技的不断进步,人们对结构体系的要求也越来越高。传统的 结构体系在地震中的表现并不理想,因此需要寻求新的结构体系。振 动台试验可以帮助研究者评估新型结构体系的抗震性能,从而为设计

提供参考。通过在振动台上进行试验,可以模拟真实地震的作用,评估新型结构体系在地震中的性能表现,进一步改进设计。 三、振动台试验在结构抗震措施研究中的应用 除了设计新型结构体系,振动台试验还可以在评估和改进现有结构体系中发挥重要作用。例如,在振动台上可以进行反复加载试验,模拟结构在地震中的反复荷载作用,评估结构的疲劳性能。 此外,振动台试验还可以模拟不同地震方向和强度的地震波形,研究结构在不同地震条件下的响应。这有助于工程师选择合适的结构抗震措施,提高结构的地震性能。 最后,振动台试验还可以用于研究结构的损伤与破坏机制。通过模拟不同程度的地震荷载,研究者可以观察结构物的破坏形态、破坏范围和破坏原因等,并根据试验结果改进结构的设计和抗震措施。 结论 振动台试验作为一种有效的结构地震响应研究手段,在结构抗震能力研究、新型结构体系设计以及结构抗震措施研究等方面具有广泛的应用。通过模拟真实地震荷载和控制振动台的运动,振动台试验可以为结构地震工程的发展提供重要的实验依据和理论支持。未来,随着科技的不断进步和试验设备的完善,相信振动台试验在结构地震工程领域的应用将会越来越广泛,为保障人们的生命财产安全,提供更加可靠的抗震设计和评估手段。

电流互感器抗震性能及减震振动台试验

电流互感器抗震性能及减震振动台试验 柏文;戴君武;宁晓晴;周惠蒙 【期刊名称】《世界地震工程》 【年(卷),期】2017(33)3 【摘要】瓷柱型电气设备是电力系统的重要组成部分,其抗震能力较差,在历次强震中破坏严重。根据地震中电流互感器的实际破坏情况,选用了2个不同型号的电流互感器,进行了地震模拟振动台试验,试验中测试了瓷柱型电气设备在不同地震动作用下的加速度、位移及应变响应,分析了该类设备的动力特性及抗震性能。基于调谐质量阻尼器原理设计了减震装置并进行了振动台试验。结果表明:地震作用时瓷柱型电气设备反应放大明显,抗震能力较差,绝缘子根部属于该类设备的薄弱环节,220kV电流互感器在峰值0.5g的正弦拍振作用时绝缘子根部拉裂和漏油。减震装置有效,可以降低瓷柱型电气设备的动力响应。 【总页数】6页(P1-6) 【关键词】瓷柱型电气设备;电流互感器;减震;振动台试验;应变 【作者】柏文;戴君武;宁晓晴;周惠蒙 【作者单位】中国地震局工程力学研究所,中国地震局地震工程与工程振动重点实验室,黑龙江哈尔滨150080 【正文语种】中文 【中图分类】TM773;P315 【相关文献】

1.LVQBT-500W2型电流互感器运输包装设备中减震弹簧的设计计算 [J], 苏永华 2.网架减震球型钢支座减震性能振动台试验研究 [J], 施卫星;刘凯雁;王立志 3.220 kV电流互感器振动台试验研究 [J], 王昊;周欢;陆杨;朱全军;任建兴 4.基于位移设计的钢筋混凝土桥墩抗震性能试验研究(Ⅱ):振动台试验 [J], 艾庆华;李宏男;王东升;孟庆利;司炳君 5.砖住宅楼系列模型地震模拟试验设计──多层砖房抗震性能三向振动台试验研究之一 [J], 杨玉成;崔平;杨健;陈新君;杨雅玲 因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买

振动台模型试验的完整数据

国家自然科学基金重点项目资助(No. 50338040, 50025821) 同济大学土木工程防灾国家重点实验室振动台试验室研究报告(A20030609-405) 12层钢筋混凝土标准框架 振动台模型试验的完整数据Benchmark Test of a 12-story Reinforced Concrete Frame Model on Shaking Table 报告编制:吕西林李培振陈跃庆 同济大学 土木工程防灾国家重点实验室振动台试验室 2004年1月

目录 1 试验概况 (1) 2 试验设计 (1) 2.1试验装置 (1) 2.2模型的相似设计 (1) 2.3模型的设计与制作 (1) 2.4材料性能指标 (4) 2.5测点布置 (4) 2.6加速度输入波 (5) 2.7试验加载制度 (9) 3 试验现象 (9) 4 试验数据文件 (12) 4.1 AutoCAD文件 (12) 4.2输入地震波数据文件 (12) 4.3测点记录数据文件 (12) 4.4传递函数数据文件 (12)

12层钢筋混凝土框架结构 振动台模型试验 1 试验概况 试验编号:S10H 模型比:1/10 模型描述:单跨12层钢筋混凝土框架结构 激励波形:El Centro波、Kobe波、上海人工波、上海基岩波 工况数:62 试验日期:2003.6.16 试验地点:同济大学土木工程防灾国家重点实验室振动台试验室 2 试验设计 2.1 试验装置 地震模拟振动台主要性能参数: 台面尺寸 4.0m×4.0m 最大承载模型重25t 振动方向X、Y、Z三向六自由度 台面最大加速度X向1.2g;Y向0.8g;Z向0.7g 频率范围0.1Hz~50Hz 2.2 模型的相似设计 表1中列出了模型各物理量的相似关系式和相似系数。 2.3 模型的设计与制作 模型比为1/10,梁、柱、板的尺寸由实际高层框架结构的尺寸按相似关系折算。原型和模型概况见表2,模型尺寸和配筋图见图1。 模型材料采用微粒混凝土和镀锌铁丝。微粒混凝土是一种模型混凝土,它以较大粒径的砂砾为粗骨料,以较小粒径的砂砾为细骨料。微粒混凝土的施工方法、振捣方式、养护条件以及材料性能都与普通混凝土十分相似,在动力特性上与原型混凝土有良好的相似关系,而且通过调整配合比,可满足降低弹性模量的要求。 考虑计入隔墙、楼面装修的重量和50%活载,在板上配质量块配重。在标准层上布置

电磁振动台

电磁振动台 简介 电磁振动台是一种用来模拟地震、风、海浪等振动环境的仪器设备。根据不同 的物理模型和需求,可以进行不同的振动试验,以验证材料和产品的可靠性和耐久性。电磁振动台在航空航天、汽车、建筑、机械等领域有着广泛的应用。 工作原理 电磁振动台主要由电磁激振器、放大器、控制器和受测物等组成。其中,电磁 激振器是核心部件,它通过电磁感应原理产生振动力,驱动受测物进行振动。放大器用于放大控制器输出的电信号,并传递给电磁激振器。控制器则负责控制振动台的振动输入,可根据试验要求设置不同的振幅、频率和波形等参数。受测物则被安装在振动台上,通过振动试验进行性能测试。 应用场景 地震模拟 电磁振动台可以模拟地震环境,用于地震安全性分析、地震后构件可靠性评估 等方面的研究。通过地震模拟试验,可以了解建筑、桥梁、仓库等结构在地震中的响应情况,掌握其破坏机制和承载能力。 空间环境模拟 电磁振动台还可以模拟太空、地球磁场、大气环境等复杂的空间环境,用于航 空航天器件的可靠性测试、研制和验证。例如,在飞行过程中,航天器会受到高频率、多参量、多向振动的影响,电磁振动台可以模拟这些复杂的空间振动环境。 汽车振动测试 在汽车设计和研发过程中,需要对车身、底盘、发动机等组件进行振动测试, 以检测其耐久性和可靠性。电磁振动台可以模拟路面不平、高速行驶等复杂环境下的振动,使汽车在不同振动环境下进行模拟试验。 其他应用 电磁振动台还可以用于建筑材料、机械零件、电子元器件等领域的研究和测试。例如,可以通过振动试验研究建筑结构的耐震性能;测试机械零件的疲劳寿命和可靠性;检测电子元器件在振动环境下的工作稳定性和寿命等。

363kV真空断路器支柱绝缘子模态及地震响应谱分析

363kV真空断路器支柱绝缘子模态及地震响应谱分析 樊益平;刘恒;余晓;艾绍贵;罗海荣 【摘要】当地震波的振动频率接近电力设备支柱绝缘子的固有振动频率时,可引发共振现象而导致设备损坏.针对363 kV真空断路器支柱绝缘子建立了有限元模型,对支柱绝缘子进行地震响应谱分析,可为支柱绝缘子结构的设计提供参考.首先对支柱绝缘子进行结构静力学分析,计算支柱绝缘子自身应力分布;其次进行有预应力模态仿真分析,计算出支柱绝缘子1-10阶振型对应的模态频率;最后在计算出各阶模态频率的基础之上,对断路器支柱绝缘子进行了地震响应谱分析,在x+y方向施加EI Centro波加速度频谱,计算出支柱绝缘子的最大应力分布和沿各坐标轴方向的最大形变位移. 【期刊名称】《宁夏电力》 【年(卷),期】2019(000)003 【总页数】7页(P35-41) 【关键词】真空断路器;支柱绝缘子;地震;模态分析;响应谱分析 【作者】樊益平;刘恒;余晓;艾绍贵;罗海荣 【作者单位】国网宁夏电力有限公司电力科学研究院,宁夏银川750011;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆400044;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆400044;国网宁夏电力有限公司电力科学研究院,宁夏银川750011;国网宁夏电力有限公司电力科学研究院,宁夏银川750011

【正文语种】中文 【中图分类】TM561.2 地震是严重威胁电力设备安全可靠运行的自然灾害之一[1],可导致电力设备及其支柱绝缘子的破坏,严重时还可能引发火灾甚至爆炸等危及人身安全的事故,因此开展电力设备的结构和振动分析,为电力设备的设计和制造提供参考,从而增强电力设备承受地震的能力。 目前对电力设备的振动分析主要采用振动试验和数值仿真的方法:文献[1]分析了地质灾害造成电力设备损坏的原因;文献[2]总结了抗震性能计算分析方法;文献[3-4]分别对电容器组、特高压套管进行了地震模拟振动台试验,测定其动力特性和关键部位的应变、加速度等地震响应;文献[5]对避雷器和互感器耦联体系进行了地震模拟振动台试验,研究了地震振动输入峰值加速度、硬管母与设备间的联接方式、滑动金具滑动槽长度对设备地震反应规律的影响;文献[6]利用反应谱分析方法研究了不同地震反应谱激励下气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)地震响应的薄弱部位及其响应规律,并对薄弱部位参数进行优化分析;文献[7-8]利用有限元仿真软件,分别对特高压电抗器-套管体系和特高压铁塔进行了地震响 应分析;文献[9]提出在直流旁路开关底部设置钢丝绳阻尼器和液压阻尼器组成的减震支座,并进行了地震响应谱分析,验证了减震支座的有效性;文献[3-5]采用地震模拟振动台对电力设备进行试验;文献[6-9]采用有限元仿真方法对电力设备进行地震模拟。以上文献均对设备支柱的研究有所欠缺,因此,针对363 kV真空断路器支柱绝缘子进行模态分析和地震分析,把支柱绝缘子上方的断路器 主件等效为施加到支柱上方的压力,研究支柱绝缘子在预应力下的模态振型。为了对地震进行准确模拟,利用傅里叶变换将现有的时域地震谱值变换为频域谱值,对

建筑结构试验自考题模拟8_真题(含答案与解析)-交互

建筑结构试验自考题模拟8 (总分100, 做题时间90分钟) 第Ⅰ部分选择题 一、单项选择题 (在每小题列出的四个备选项中只有一个是最符合题目要求的) 1. 建筑结构试验根据不同要素有多种分类方法,按荷载时间分类的试验是______ SSS_SINGLE_SEL A 结构静力试验 B 短期荷载试验 C 结构模型试验 D 现场结构试验 分值: 2 答案:B [考点] 建筑结构试验的分类方法 [解析] 按荷载时间长短分为短期荷载试验与长期荷载试验。 2. 下列系数中,不能够用人工激振法量测的是______ SSS_SINGLE_SEL A 屈服荷载 B 结构振型 C 阻尼系数 D 自振频率 分值: 2 答案:A [考点] 人工激振法量测的使用范围 [解析] 结构动力特性试验按试验可采用人工激振法或环境随机激振法,量测结构的激振频率、阻尼系数和结构振型等主要参数。 3. 目前结构试验中较多采用的是______传感器。 SSS_SINGLE_SEL A 电测式 B 复合式 C 机械式 D 伺服式 分值: 2 答案:A

[考点] 对传感器的理解和记忆 [解析] 按照荷载的不同,杠杆可以采用单梁式、组合式、桁架式等不同的钢结构构件。 4. 下列选项中不是测量应变方法的______ SSS_SINGLE_SEL A 云纹法 B 外引式应变测量方法 C 位移计方法 D 激光衍射法 分值: 2 答案:B [考点] 对应变测量方法的识记 [解析] 测量应变的方法有位移计方法、光测法(云纹法、激光衍射法、光弹法)。 5. 一般的试验,要求测量结果的相对误差不超过______ SSS_SINGLE_SEL A 3% B 10% C 8% D 5% 分值: 2 答案:D [考点] 对测试仪器选择的内容识记 [解析] 一般的试验,要求测量结果的相对误差不超过5%。 6. 把采集到的数据,26.2350和-32250分别修约到0.01和3位有效数字,正确的结果是______ •**和-3.23×104 •**和-3.22×104 •**和-3.22×104 **和-3.23×104 SSS_SIMPLE_SIN A B C D 分值: 2 答案:C [考点] 对原始数据的整理 [解析] 拟舍弃最左一位数字为5时,而右边皆为0时,若所保留的末位数字为奇,则进1,否则舍去。

地震模拟振动台台阵控制技术的研究与发展

地震模拟振动台台阵控制技术的研究与发展 纪金豹;李芳芳;李振宝;孙丽娟 【摘要】The multiple shaking table array is a kind of dynamic structural test equipment and the control technologies of this system is an important research topic in the field of structural test. The historical development and current status of the shaking table and multiple shaking table array system were briefly introduced in this paper. And then, research and advances of the control of multiple table array were analyzed and discussed. Taking the large-scale shaking tables array with nine sub-tables constructed and installed in the Civil Engineering Experiment Center of the Beijing University of Technology as an example, the functions and features of multiple table control system were summarized and studied. A certain reference value of this paper was expected for the related studies of the shaking table control technology and hybrid testing techniques based on the shaking tables.%地震模拟振动台台阵系统是一种重要的结构动力试验设备,其控制技术是国际范围内结构实验技术领域的重要研究方向.文章简要介绍了地震模拟振动台及多振动台台阵系统的历史发展和现状,以北京工业大学九子台台阵系统为例,对振动台台阵控制系统的功能、特点进行了总结和介绍,并重点分析和探讨了多振动台台阵系统控制技术的相关研究与发展.该研究工作对于开展振动台相关控制技术和振动台混合试验技术的研究具有一定的参考价值. 【期刊名称】《结构工程师》 【年(卷),期】2012(028)006

电力设施抗震电气设施

电力设施抗震电气设施 6.1 一般规定 6.1.1 电气设施的抗震设计应符合下列规定: 1 重要电力设施中的电气设施,当抗震设防烈度为7度及以上时,应进行抗震设计。 2 一般电力设施中的电气设施,当抗震设防烈度为8度及以上时,应进行抗震设计。 3 安装在屋内二层及以上和屋外高架平台上的电气设施,当抗震设防烈度为7度及以上时,应进行抗震设计。 6.1.2 电气设备、通信设备应根据设防标准进行选择。对位于高烈度区且不能满足抗震要求或对于抗震安全性和使用功能有较高要求或专门要求的电气设施,可采用隔震或消能减震措施。 6.2 设计方法 6.2.1 电气设施的抗震设计宜采用下列方法: 1 对于基频高于33Hz 的刚性电气设施,可采用静力法。 2 对于以剪切变形为主或近似于单质点体系的电气设施,可采用底部剪力法。 3 除以上款外的电气设施,宜采用振型分解反应谱法。 4 对于特别不规则或有特殊要求的电气设施,可采用时程分析法进行补充抗震设计。 6.2.2 当采用静力设计法进行抗震设计时,地震作用产生的弯矩或剪力可分别按下列公式计算: 1 地震作用产生的弯矩可按下式计算:

式中:M——地震作用产生的弯矩(kN·m); a o——设计地震加速度值; G eq——结构等效总重力荷载代表值(kN); H0——电气设施体系重心高度(m); h——计算断面处距底部高度(m); g——重力加速度。 2 地震作用产生的剪力可按下式计算: 式中:V——地震作用产生的剪力(kN) 。 6.2.3 当采用底部剪力法进行抗震设计或采用振型分解反应谱法进行抗震设计时,应符合本规范第5 章的有关规定。 6.2.4 当采用动力时程分析法进行抗震设计时,可采用实际强震记录或人工合成地震动时程作为地震动输入时程。输入地震动时程不应少于三条,其中至少应有一条人工合成地震动时程。时程的总持续时间不应少于30s,其中强震动部分不应小于6s。计算结果宜取时程法计算结果的包络值和振型分解反应谱法计算结果的较大值。

大型电力变压器及套管振动台抗震试验研究

大型电力变压器及套管振动台抗震试验研究 曹枚根;周福霖;谭平;范荣全;卢智成;张雪松 【摘要】5.12汶川大地震等国内外的震害经验表明:变压器及套管在强震作用下的抗震能力比较薄弱.目前,利用振动台模拟地震试验是研究变压器及套管抗震性能最准确、最先进的手段.首先根据中国现有变压器的结构特点,设计了一台变压器试验模型,其中220kV、500kV套管为国内生产的真型套管,同工程实际一样安装在变压器模型上.首先,提出了三等级变压器抗震能力考核水平的新概念;其次,在白噪声激励下的完成了变压器及套管的动力特性测试;最后,输入X、Y单向实震记录、人工波、共振拍波等地震波,开展变压器及套管的在普通和中等抗震能力水平下的振动台模拟地震试验,得到了试验对象关键部位的加速度、位移及应变等地震响应时程曲线.通过上述研究,进一步掌握了变压器及套管体系的地震响应规律和抗震薄弱环节.试验研究对今后变压器及套管的抗震设计或修正相关规程、规范具有重要的参考意义.%Earthquake damage experiences in our country and abroad show the weak seismic performance of power transformer with bushings subjected to intense earthquake as 5. 12 Wenchuan great earthquake. Consulting Chinese current transformer structure characteristics, an experimental model of transformer was designed. Actual porcelain bushings of 220 kV and 500 kV were mounted on the experimental model. New three-grade guidelines about transformer seismic fortification were put forward. Dynamic characteristics of transformer with bushings were tested under white noise excitation. In shaking table test, simulated earthquake were developed in x-direction or y-direction by inputting actual seismographic record, artificial waves and resonant beat-wave etc.

复合外套型特高压交流CVT抗震与减震试验研究

复合外套型特高压交流CVT抗震与减震试验研究 程永锋;刘振林;汤华;卢智成;马跃;邱宁;朱祝兵 【摘要】为研究复合外套型电气设备的抗震性能与安装减震装置后的减震效果,对其进行特高压交流CVT地震模拟振动台试验研究,分析设备的动力特性与地震响应.白噪声试验结果表明试验设备安装减震器后其结构第一阶频率由1.07 Hz略降低至1.04 Hz,即减震装置对结构的整体刚度影响较小;人工波试验中原结构在地震动峰值加速度0.2g(PAG=0.2g)抗震试验中设备最大应力与位移响应为46.33 MPa 与349.12 mm,减震结构在P AG=0.5 g 抗震试验中,设备最大应力与位移响应为27.64 MPa与330.06 mm,设备安装减震装置后抗震性能得到显著提升.试验研究结果可为复合材料电气设备抗震性能研究与减震装置应用提供参数数据.%In this paper,the seismic performance of polymeric-housed electrical equipment and the vibration absorption effect of dampers are investigated.To this end,a shaking table test was car-ried out on a polymeric-housed UHVAC capacitor voltage transformer,and the dynamic charac-teristics and seismic response of the equipment was analyzed throughout.White noise test results show that the first-order frequency of the equipment slightly reduced from 1.07 to 1.04 Hz after the dampers were mounted,which means that the damping device had a slight influence on the overall stiffness of the structure.The maximum stress and displacement response of the original structure under the input of artificial seismic waves with a peak ground motion acceleration of 0.2 g (P AG = 0.2 g)were 46.33 MPa and 349.12 mm,respectively.The maximum stress and displacement response of a structure with P AG = 0.5 g after damper installation were

一起断路器操作时异常振动问题的分析及改进措施

一起断路器操作时异常振动问题的分析及改进措施 汤慧敏 【摘要】This paper studies abnormal vibration of 110 k V circuit breaker of one project in opening and closing operation in the course of test and acceptance.According to the test, it successively excludes influence of shortages of basic levelness and perpendicularity of the breaker, basic straightness of three-phase, resonance of the breaker and the tubular bus and installation quality of the breaker.By analyzing design alternation of the product structure, it discovers design of the connecting rod length is not appropriate w hich also has little operation experience.After adjusting the connecting rod and installation state, it finds out length of the connecting rod has greater influence on vibration.Furthermore, it designs tests to measure vibration amplitude and cycle of the circuit breaker and compares vibration characteristic parameters of the breaker w ith different connecting rod lengths.The results indicate as the length is shorter, vibration amplitude changes little but vibration cycle shortens obviously.%针对某工程110 k V断路器设备交接验收过程中分合闸操作时异常振动的现象展开研究.通过试验先后排除了断路器基础的水平度、垂直度及三相基础的直线度不足,断路器与管型母线共振,以及断路器本身安装质量问题等因素的影响;结合断路器产品结构设计变更分析,发现连杆长度设计不成熟,运行经验极少;通过调节连杆和其安装状态,发现连杆长度对振动现象有较大影响;进一步设计实验测量断路器的振动幅度和振动周期,并对不同连杆长度断路器的振动特性参数进行比较.结果表明,当连杆长度较短时,断路器振动幅度变化不明显,但振动周期显著缩短.

变电站电气设备抗震设计规范

. ICS CSEE 中国电机工程学会标准 T/CSEE XXXX—YYYY 变电站电气设备抗震设计规范Code for seismic design of substation electrical equipmen (征求意见稿) XXXX - XX - XX发布XXXX - XX - XX实施

目次 前言................................................................................ II 1 总则 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和符号 (1) 4 电气设备的抗震设计 (4) 4.1 基本原则 (4) 4.2 地震作用 (4) 4.3 抗震设计与计算 (7) 4.4 悬吊设备 (10) 4.5 抗震试验 (11) 5 设备耦联连接的抗震设计 (11) 5.1 说明 (11) 5.2 软导线连接的电气设备抗震设计 (11) 5.3 软导线连接的电气设备净距校核 (13) 5.4 硬导线连接的电气设备抗震设计 (14) 6 设备安装及减隔震设计 (14) 6.1 基本规定 (14) 6.2 设备基础连接设计 (14) 6.3 电气设备安装设计 (14) 6.4 电气设备隔震与消能减震设计 (15) 图4.2.1.1 地震影响系数曲线 (5) 图4.4.1 悬吊设备组成部分 (10) 图5.2.3 软导线的推荐形状 (13) 表4.2.1-1 水平地震影响系数最大值 (5) 表4.2.1-2 特征周期表 (6) 表4.2.1-3 地震影响系数最大值场地调整系数 (7) 表5.2.4 单分裂及双分裂软导线的等效端子力 (13)

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