【技术实现步骤摘要】
承压抗震矩形风管的结构分析方法及装置
本专利技术属于核设施通风系统设计
，具体涉及一种承压抗震矩形风管的结构分析方法及装置。
技术介绍
核电站通风系统中，大量采用矩形风管，如图1所示，矩形风管包括：至少两段通过法兰连接的管体、法兰、设置于管体上的加强筋、设置于管体上的抗震支架、连接件，抗震支架通过连接件与法兰连接，管体的横向截面为矩形。根据核电站运行工况要求，部分风管需要同时承受较高的运行气压和地震荷载。为保证核电站的安全可靠运行，有必要对薄壁风管结构的强度和刚度进行有效设计和验证。目前核电站管道的承压和抗震分析方法多基于线弹性理论，在计算厚壁钢板结构时误差不大，但在计算薄壁风管时，与实践产生了较大的差异。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种承压抗震矩形风管的结构分析方法及装置，理论计算出的力学指标与工程实践更加吻合，可减少风管的管体材料用量。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是提供一种承压抗震矩形风管的结构分析方法，包括以下步骤：...
【技术保护点】
1.一种承压抗震矩形风管的结构分析方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将矩形风管的管体作为膜结构，对风管建模；/n采用线性方法对风管模型进行抗震分析，得到抗震分析计算结果；/n采用非线性方法对风管模型进行承压分析，得到承压分析计算结果；/n采用非线性方法对风管模型进行稳定性分析，得到稳定性分析计算结果；/n将分析计算结果进行力学评定，判断风管结构是否满足结构设计要求。/n
【技术特征摘要】
1.一种承压抗震矩形风管的结构分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
将矩形风管的管体作为膜结构，对风管建模；
采用线性方法对风管模型进行抗震分析，得到抗震分析计算结果；
采用非线性方法对风管模型进行承压分析，得到承压分析计算结果；
采用非线性方法对风管模型进行稳定性分析，得到稳定性分析计算结果；
将分析计算结果进行力学评定，判断风管结构是否满足结构设计要求。
2.根据权利要求1所述承压抗震矩形风管的结构分析方法，其特征在于，还包括以下步骤：
将抗震分析计算结果、承压分析计算结果累加，进行应力分析，得到风管模型力学评定所需的各项应力分析计算结果。
3.根据权利要求1所述承压抗震矩形风管的结构分析方法，其特征在于，还包括以下步骤：
对建模的风管的结构中的连接件进行受力分析，得到受力分析计算结果。
4.根据权利要求1所述承压抗震矩形风管的结构分析方法，其特征在于，对风管建模的具体方法为：
对矩形风管进行三维建模，矩形风管包括：至少两段通过法兰连接的管体、法兰、设置于管体上的加强筋、设置于管体上的抗震支架、连接件，连接件包括第一连接件、第二连接件，抗震支架通过第一连接件与法兰连接，法兰与管体通过第二连接件连接，管体的横向截面为矩形，管体采用面单元建模，法兰、加强筋、抗震支架采用面单元或梁单元建模，连接件设置为铰接点。
5.根据权利要求1所述承压抗震矩形风管的结构分析方法，其特征在于，矩形风管的管体为薄壁管体，管体壁的厚度为0.8～3mm。
6.根据权利要求1～5任意一项所述承压抗震矩形风管的结构分析方法，其特征在于，采用线性方法对风管模型进行抗震分析具体为：对模型进行模态分析，计算固有频率在33Hz以下的所有振型，并对有效质量系数进行累计，在模态分析的基础上，输入地震楼层反应谱，对模型进行线性谱分析，得到抗震分析计算结果组合；
采用非线性方法对风管模型进行承压分析具体为：设置荷载组合，通过非线性方法计算，对模型进行受力分析，得到承压分析计算结果组合；
采用非线性方法对风管模型进行稳定性分析具体为：通过非线性方法增加荷载至结构破坏，设置初始等效静荷载，计算结构的临界荷载系数。
7.根据权利要求6所述承压抗震矩形风管的结构分析方法，其特征在于，承压分析中的荷载组合包括自重荷载、气压荷载、33Hz以上振型质量的等效地震静荷载；
稳定性分析中的初始等效静荷载包括等效自重静荷载、等效气压静荷载、等效地震静荷载。
8.根据权利要求1～5、7任意一项所述承压抗震矩形风管的结构分析方法，其特征在于，对风管模型进行承压分析所采用的非线性方法为非线性三阶大变形方法；
对风管模型进行稳定性分析所采用的非线性方法为非线性屈曲分析法。
9.一种承压抗震矩形风管的结构分析装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡北，林兆娣，王幽雁，刘婧，温华，孙立臣，戴一辉，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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