Neftegaz.RU №6 (2017)
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
ОБОРУДОВАНИЕ<br />
ОБОРУДОВАНИЕ<br />
РАСЧЕТ СЛОЖНЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ<br />
КОНСТРУКЦИЙ НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО<br />
ОБОРУДОВАНИЯ НА СЕЙСМИЧЕСКИЕ<br />
ВОЗДЕЙСТВИЯ С ПОМОЩЬЮ ПРЯМОГО<br />
ДИНАМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА<br />
РИС. 1. Чертеж сдвоенного теплообменника<br />
В ОСНОВЕ НОРМАТИВНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ НА СЕЙСМИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ<br />
ЛЕЖИТ УПРОЩЕННЫЙ ЛИНЕЙНО-СПЕКТРАЛЬНЫЙ МЕТОД. ХОТЯ В РАСЧЕТЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ПРОСТЕЙШАЯ СХЕМА<br />
ЗАЩЕМЛЕННОГО СТЕРЖНЯ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ МАССАМИ, МЕТОД ТРЕБУЕТ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗНАЧЕНИЙ СОБСТВЕННЫХ<br />
ЧАСТОТ И ФОРМ КОЛЕБАНИЙ КОНСТРУКЦИИ, ЧТО ЯВЛЯЕТСЯ НЕПРОСТОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ЗАДАЧЕЙ. КАКИЕ МЕТОДЫ<br />
РАСЧЕТА СЛОЖНЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИСПОЛЬЗУЮТ СОВРЕМЕННЫЕ КОМПАНИИ?<br />
THE SIMPLIFIED LINEAR-SPECTRAL METHOD LIES IN THE BASIS OF THE STANDARD DESIGN OF PETROCHEMICAL EQUIPMENT<br />
FOR SEISMIC LOAD. ALTHOUGH THE SIMPLEST RESTRAINED BAR DIAGRAM WITH DISTRIBUTED MASSES IS USED IN THE<br />
ESTIMATION, THE METHOD REQUIRES TO DETERMINE THE VALUES OF NATURAL FREQUENCIES AND MODES OF OSCILLATION<br />
OF THE ST<strong>RU</strong>CTURE, WHICH IS A DIFFICULT MATHEMATICAL PROBLEM. WHAT METHODS OF ESTIMATION OF COMPLEX SPATIAL<br />
ST<strong>RU</strong>CTURES ARE USED BY MODERN COMPANIES?<br />
Ключевые слова: пространственные конструкции, нефтехимическое оборудование, метод прямого динамического<br />
анализа, блочная система, теплообменник.<br />
Агауров Сергей<br />
Юрьевич,<br />
генеральный директор<br />
«Химмаш-Аппарат»<br />
Ласкин Игорь<br />
Николаевич,<br />
к.ф.-м.н.,<br />
начальник отдела<br />
исследований и разработок<br />
«Химмаш-Аппарат»<br />
Компания «ХИММАШ-<br />
АППАРАТ» являет собой команду<br />
единомышленников, совместная<br />
работа которых через систему<br />
горизонтальных связей позволяет<br />
решать сложные инженерные<br />
задачи. Как правило, исполняя<br />
компетенции компании в<br />
проектировании, изготовлении и<br />
поставке оборудования, каждый<br />
участник процесса получает<br />
возможность на практическом<br />
опыте реализовать в виде<br />
конкретного изделия или установки<br />
свои обширные знания.<br />
В основе нормативного<br />
проектирования нефтехимического<br />
оборудования на сейсмические<br />
воздействия на сегодняшний<br />
день лежит упрощенный линейноспектральный<br />
метод (ЛСМ) —<br />
метод определения сейсмической<br />
нагрузки с использованием спектра<br />
ответа (СО, ОСО, ПСО). Хотя в<br />
расчете используется простейшая<br />
схема защемленного стержня<br />
с распределенными массами,<br />
метод требует определения<br />
значений собственных частот и<br />
форм колебаний конструкции,<br />
что является непростой<br />
математической задачей.<br />
Наиболее точным методом<br />
является метод прямого<br />
динамического анализа (МДА),<br />
УДК 665.6<br />
предполагающий численное<br />
интегрирование уравнений<br />
движения системы (математической<br />
модели объекта) при сейсмическом<br />
воздействии, заданном<br />
акселерограммами.<br />
В работе рассмотрены расчеты<br />
сдвоенных теплообменников,<br />
которые проводились как в рамках<br />
нормативного подхода (ЛСМ),<br />
так и в рамках точного (МДА), с<br />
использованием метода конечного<br />
элемента.<br />
В соответствии со СНиП II-7-81*,<br />
по методу расчетная сейсмическая<br />
нагрузка в выбранном<br />
направлении, приложенная к точке<br />
и соответствующая ‐му<br />
тону собственных колебаний<br />
определяется по формуле:<br />
где: = 0.25 – коэффициент,<br />
учитывающий допускаемые<br />
повреждения зданий сооружений,<br />
– значение сейсмической<br />
нагрузки для -го тона собственных<br />
колебаний, определяемое<br />
в предположении упругого<br />
деформирования конструкций по<br />
формуле:<br />
и – коэффициенты из СниП<br />
II-7-81* [1]; – коэффициент,<br />
,<br />
зависящий от формы деформации<br />
здания или сооружения при<br />
собственных колебаниях по -му<br />
тону и от места расположения<br />
нагрузки. – матрица модальных<br />
масс:<br />
– вес аппарата,<br />
действующий на опору, отнесенный<br />
к точке , определяемый с<br />
учетом расчетных нагрузок на<br />
конструкцию; и – расстояния<br />
от точек и до верхнего обреза<br />
фундаментов.<br />
РИС. 2. Расчетная конструкция и формы колебаний<br />
Расчет конструкции на основе<br />
численного моделирования<br />
динамического процесса<br />
сейсмостойкости с помощью<br />
задания движения фундаментных<br />
опор по акселерограмме<br />
в 8 баллов<br />
Расчётное cейсмическое<br />
воздействе в произвольной точкe<br />
расчетной схемы:<br />
Функция, которая задаётся в виде<br />
натурных (или синтезированных)<br />
акселерограмм.<br />
В расчете использовалась<br />
синтезированная акселлелограмма<br />
8 баллов, предоставленная<br />
ЦНИИСКом:<br />
РИС. 3. Акселлелограмма 8 баллов<br />
38 ~ <strong>Neftegaz</strong>.<strong>RU</strong> [6] [6] <strong>Neftegaz</strong>.<strong>RU</strong> ~ 39
Change language