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大块的 大块（框架）式动力机器基础有限元分析程序技术条件书
西北电力设计院
2011年2月
大块式、框架式动力机器基础是经常遇到的基础型式。大块式基础就是平常所说的混凝土大块基础，框架式基础由顶板与柱子组成，顶板一般为等厚度板，或者是在中间变厚度的板，顶板上开有孔洞，机组动力荷载作用在顶板上，柱子一般为
6、8根柱或10根柱。
动力机器基础设计最关键的问题是基础的振动问题，基础在动力荷载作用下位移过大，可能影响机组的安全运行。因此设计动力基础时要计算基础的自由振动频率、计算动力位移与速度。
基础的自由振动频率要尽量避开机组荷载频率，同时要控制基础的动力位移与速度。
目前动力机器基础动力计算软件比较多，ansys等国际通用软件功能强大，可对结构进行比较精确的分析，结构与荷载可以作到与实际情况基本吻合。同时在涉外工程中也能得到外方的承认。由于是通用程序，需要有经验的设计人员才能使用，使用时花的时间也可能要长一些。
在机组规模越来越大的情况下，结构振动问题更加突出。基础顶板实际上是接近板的三维块体，按梁计算是不合适的。
同时柱子截面越来越大，再将柱子简化为梁计算也不合适了。用通常采用汽轮发电机组空间结构计算程序都不太合适了。
同时涉外工程越来越多，打入国际市场，必须改用ansys等国际通用软件。
经过研究，我们决定ansys作为动力基础的计算软件。为了更好地使用ansys软件进行动力计算，我们准备开展动力机器基础有限元分析软件的研制工作。本软件是在ansys基础上开发的一个ansys前处理和后处理的软件。
我们的目的是在框架式动力机器基础有限元分析软件中，基础参数的输入比较简单，通过该软件生成ansys的命令文件，再导入ansys进行求解。这样简化了计算过程，计算结果精确，结果能够用于涉外工程，另外对计算结果进行归并，能进行构件的设计，对混凝土块体和框架梁进行配筋计算，并能满足相关国家规范的要求。
3 框架式动力基础有限元分析程序的研制内容
（1）对框架式动力机器基础的类型及动力计算参数进行研究，考虑不同的地基对结构的影响；
（2）选定合适的编程语言；
（3）对动力计算方法进行研究；
（4）确定合适的计算模型，用ansys进行以下内容计算：
(a)计算基础的自由振动与简谐振动，提取自由振动频率、振动位移与振动速度及其最大值，对基础的动力性能进行评价；
(b)计算基础在自重、短路力、地震荷载作用下内力，根据规范进行内力组合；
(c)形成ansys命令文件；
(d)编制软件界面，实现数据的导出与导入。实现软件界面与ansys界面的连接。
实现软件界面与计算结果的连接。
4 计算结果的提取
该软件能对常见的旋转式框架式动力机器基础，根据有限元理论，
（1）进行结构自由振动分析，给出结构的自由振动频率、周期及各阶模态参与系数、参振质量及质量参与系数。
（2）进行机组简谐荷载作用下结构动力分析，给出结构的在简谐荷载作用下结构质点的位移、速度、加速度及相应的幅频曲线以及最大位移、最大速度。
（3）进行结构静力分析、结构地震反应分析与机组简谐荷载作用下结构动力分析，给出结构的内力。
（4）根据现行规范对构件进行配筋计算。
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