工程中,汽机基座作为承载上部机组设备的重要依托,因其受力的特殊性和结构的复杂性,在设计时会对基础的动力特性和抗震安全性提出较高的要求。事实上,针对装机容量在百万千瓦以上的大型汽轮发电机而言,对比现场实测的条件限制和数值模拟的理论误差,采用模型试验的手段更能真实、直观地反映汽机基础的动力响应和地震响应,进一步对机组运行和抗震的安全性作出评价。本文依托于河北省某实际电厂工程,以装机容量1000MW的汽轮发电机基础为例,针对其1:10的缩尺模型展开了多项研究,具体来说包含以下几部分内容:(一)采用随机激振法针对此汽机基础开展模态试验,以获得结构的自振频率、振型和阻尼比;应用SAP2000建立该汽机基础的数值模型,将数值计算结果与模态试验数据相比较,理论分析与实际试验相结合,综合分析该汽机基础动力特性的优劣。(二)通过测试各轴承座扰力点处的动刚度,验证基础抵抗变形的能力是否满足实际工程的要求。(三)通过模态综合分析,预测不同转速范围内多扰力点共同作用下的强迫振动响应,对基础轴承支座在运行时的安全性作出评价。(四)通过拟动力试验,分析汽机基础在七度多遇及罕遇地震作用下的地震响应、塑性变形及裂缝开展情况。(五)通过拟静力试验,研究基础在低周往复荷载作用下的极限承载力、滞回曲线和骨架曲线、延性系数、耗能能力等抗震性能,对基础的抗震安全性作出整体评价。经以上研究表明,此汽机基础在承受扰力作用下的竖向荷载和地震作用下的水平荷载时表现良好,符合《建筑抗震设计规范》的标准。同时,针对模型开展的一系列试验研究为日后此类大型汽机基础的抗震设计提供了数据参考,具有直接的工程应用价值。