空冷凝汽器冷却水工艺是大型火力发电厂采用的一种新型冷却水工艺。空冷凝汽器支架结构体系是空冷设备的主要支撑系统,其下部为钢筋混凝土管柱,上部为交叉钢桁架。该结构体系,承受着很大的设备荷载和复杂的动力荷载,是一种连接复杂、上柔下刚的竖向钢—混凝土混合结构。目前,空冷支架结构体系主要由外方设计,我国国内还没有完整、系统的空冷支架结构体系设计方法和规程。深入分析空气冷凝器支架结构的结构性能,对其结构体系和典型节点、构件进行试验研究,可为工程设计提供有益建议。 本文针对空冷支架结构体系中典型的空间钢桁架节点进行了抗震性能试验研究。 考虑模拟空间节点多方向受力的复杂性,将节点放在结构单元中进行试验研究。通过对一个典型H型钢空间钢桁架结构单元进行拟静力试验,总结了空间钢桁架子结构的主要破坏模式;分析了空间钢桁架子结构的滞回性能;结合工程实际,提出了空间钢桁架结构内力计算模型,及有关节点域设计的初步建议。 空间钢桁架子结构主要的脆性破坏为上下弦水平斜撑与弦杆的焊缝连接破坏;螺栓间距不满足设计要求且受力较大处的连接破坏。主要的半延性破坏为上弦节点连接处螺栓孔的扩大。主要的延性破坏为上下弦节点域与杆件连接处的高强度螺栓的滑移、栓接处拼接板的撕裂、水平斜撑压弯屈曲、与节点域连接的斜腹杆的压弯屈服、节点板的屈曲。 空间钢桁架子结构单元的承载力较大,变形能力较好,延性较好。节点域的变形较小,刚度和承载力大。子结构单元的耗能主要依靠杆件的变形。 考虑到工程结构的重要性及强节点的设计原则,当对节点进行抗震验算时,建议其承载力抗震调整系数γ_RE采用1.0。考虑到结构体系承受复杂的动力荷载,节点中的螺栓连接应采用高强度摩擦型螺栓连接,摩擦面宜进行喷砂处理。节点中的焊接宜采用完全焊透的坡口对接焊缝连接,当采用双面角焊缝连接时,可按等强设计。杆件与节点的栓接可按等强设计,并满足构造要求。对节点域的构造和板件的计算也提出了具体建议。