STAAD在285MW燃气汽机基座中的应用

STAAD软件

在某燃气汽机基座中的应用肖鹏 华东电力设计院邵晓岩 青岛科尔泰环境控制技术有限公司周建章 华东电力设计院工程概况介绍： 某发电厂285MW的燃气机组为燃气/蒸汽联合循环机，其主要设备分别为：燃气轮机（额定工作转速：5051rpm）、发电机（额定工作转速：3000rpm）、压缩机（额定工作转速：6461rpm）等。 基础属于大块式基础，混凝土大底板厚2.9m，基础具体尺寸详见图1～图2。图1基础平面图图2基础纵剖面图 由于基础长30m以上，底面积近260m2，地基采用天然地基，为此，地基的刚度将直接影响到基础的动力特性，进行基础动力计算时必须考虑地基对上部结构的影响。 根据基础的特点及机组的特性，我们决定采用STAAD/PRO通用计算软件进行基础的动力计算。 正确选择模型的结构类型能够有效减少求解数量，从而加快运算速度，节省时间和空间，最重要的是能够准确地解决工程的实际问题，直接关系到基础数值模型的合理性和分析结果的准确性。对于汽机机组，其运行过程实际上是基础与上部设备（汽轮机、发电机等）耦合运动，但由于设备自身刚度的不可预估性和设备与基础之间连接作用的复杂性，使得在（续）诸多方面都存在不确定因素。基于以往工程的分析经验，我们认为可以忽略设备的形体、刚度、转动惯量等，但质量仍需按照设备荷载的布置作用在基础上。同时根据本基础的特点，可采用块体、板壳、杆件、弹簧单元对基础进行联合模拟，以力求更真实、准确和直观地反映基础自身的力学行为。图4基础模型外形图图5设备作用在基础之上的静荷载 扰力荷载通过刚性杆传给基础，这样做可以避免加载点偏心所引起的一系列问题。我们采用STAAD软件中提供的“Master/Slave”功能来实现此目标。 该功能可以模拟结构中特殊的连接（如位移绑定、刚性连接），适用于线性静力和动力反应分析。但块体单元不能直接连接到从节点上，因此从节点尚需要通过刚性板过渡实现。图6刚性杆和主从节点STAAD软件中命令：SLAVEMXMYMZMASTER1856JOINT10932SLAVEMXMYMZMASTER1859JOINT10931SLAVEMXMYMZMASTER1928JOINT10934…… 刚性杆承担传递扰力荷载的作用，刚度无穷大，密度无穷小，截面面积和惯性矩无穷大，在软件中以下命令实现：ISOTROPICRIGIDE3e+008POISSON0.2DENSITY0.0001ALPHA1e-005DAMP0.05……PRISAX1000AY833AZ833IX1000IY1000IZ1000 刚性杆通过刚性板与实体单元进行过渡连接。图7刚性杆与刚性板连接

刚性板将杆传来的扰力荷载传递到实体单元上，刚度无穷大，密度无穷小，板厚为一小值，在软件中以下命令实现：ISOTROPICRIGIDPLATEE3e+010POISSON0.2DENSITY0.0001ALPHA1e-005DAMP0.05……ELEMENTPROPERTY3301TO3396THICKNESS0.01 同样，设备荷载的施加也是通过板单元再过度到实体单元上。这部分板单元的特性同样也是刚度无穷大，质量无穷小。 通过这样的方法，最终所有的荷载都可以顺利地传递到实体单元上，而且从受力角度来说，消除了应力突变，保证计算的合理和有效性。 整个动力计算是以制造厂的设计要求为基础的，并结合了我国《动力机器基础设计规范》进行的。 本基础设备的不平衡等级在动力计算中定义为5.0，即：则作用于基础振动的扰力值为：

WL：机器转子重量(KN)；Nm：机器转速(Hz)。图8扰力大小及位置分布图 将设备质量转换为三个方向的荷载施加在相应的单元上。 本工程采用单工况多编号对荷载进行分类。LOAD1LOADTYPEDeadTITLEDLSELFWEIGHTX1……JOINTLOAD1094110942FX62.25FY62.25FZ62.25……ELEMENTLOAD_LA1PRGX907.284_LA1PRGY907.284_LA1PRGZ907.284……._LOAD1PRGX307.785_LOAD1PRGY307.785_LOAD1PRGZ307.785……图9

三个方向质量分布图及荷载列表 在扰力作用点施加强迫振动的激励荷载。在STAAD软件中可以采用“TimeLoad”命令实现。此激励荷载的幅值即为扰力的大小：……TIMELOAD1094110942FY119.960000…… 对于该基础，由于板厚与基础的长度之比约1/10，并且地基是天然地基，因此地基的刚度将直接影响到基础的振动，所以在计算中必须要考虑这点，不能把地基视为固结的刚体，而应该作为弹性地基来对待。 STAAD软件有一大优点，就是可以将标准地基和基础底板转换成弹簧支座的模拟。我们在此以地质勘测资料为基础，按照《动力机器基础设计规范》中有关地基刚度的计算公式进行计算，使之转换为弹簧支座的刚度输入到数据文件中，实现地基－基础的联合计算。 根据地基勘测资料，基础下面是不同性质的粉质粘土，地基承载力标准值(地基地耐力特征值)为110KPa，利用数值差分得到地基的抗压刚度系数Czi，按照《动力机器基础设计规范》中的分层抗压刚度系数计算公式：式中:Czi：第i层土的抗压刚度系数(KN/m3)hi：从基础底至i层土底面的深度(m)hi-1：从基础底至i-1层土底面的深度(m)hd：影响深度(m)通过计算得到：抗压刚度系数Cz=48362KN/m3，抗剪刚度系数：Cx=0.7Cz=33854KN/m3。另外由于基础埋置深度达到2.6m，所以计算中还考虑了土的侧压力刚度约为80KN。通过试算可知基础的振动响应与地基刚度紧密相连，地基刚度越小振动响应越大。

图10地基弹簧支座模拟示意图(弹簧支座-基础下部的黑色单元)软件命令：SUPPORTS101TO1710PLATEMATDIRECTALLSUBGRADE338544836233854……_SIDEFXELASTICMATDIRECTXONLYSUBGRADE80……自振特性（自振频率）的计算结果: 阶数 频率(Hz) 阶数 频率(Hz) 1 4.845 2 4.871 3 4.9054 4.913 5 7.5546 9.064 7 9.267 8 9.948 9 11.449 10 11.797 ……

从表中看到，由于属于大块式基础，整体刚度明显比框架式基础高许多，第1阶的自振频率为4.845Hz。图11

第1阶水平振动和沿纵向(Y轴)回转耦合

图12

第2阶扭转图13

第3阶水平振动和沿横向(X轴)回转耦合

图14

第7阶竖向平动

从振型图上看，前几阶主要是水平向移动和绕水平X或Y轴回转的耦合振型、以及扭转等振型，到第7阶是竖向的第1阶振型。由于是大块式基础，所以没有类似框架式基础那样的局部振动现象。动力响应的计算结果:

图15轴承座所对应的基础顶面上的计算节点图16基础顶面的主要计算节点输出编号 按照《动力机器基础设计规范》5.1.4中规定当电机基础采用大块式基础时，动力计算按第4章块式基础进行计算，结合制造厂的标准，扰力作用方向有水平X向、垂直Z向，所以计算结果有X、Z向分别作用下的2种结果。 制造厂对基础设计的动力响应标准是以速度均方值(r.m.s)来衡量的，其标准见下表： 用设计标准衡量，全部测点均落在“良好”范围内。 通过对该燃气轮发电机基础的动力计算，得到以下结论： 1）该燃气轮发电机基础属于大块式基础，所以在计算中必须采用块式单元，并且需要与地基刚度进行联合计算，才能真正实际地反映出基础的振动状况。 2）自振特性的计算结果表明第1阶自振频率为4.845Hz，振型主要为水平向与摇摆或扭转耦合。 3）动力响应计算结果表明在基础顶面的最大振动速度均方根值为：X向0.47mm/s；Y向0.26mm/s；Z向0.51mm/s，满足制造厂对基础设计的动力响应要求。 4）地基刚度对基础动力响应有很大的影响，加强地基刚度、对地基进行相应处理尤为重要。 5）选取合适的软件以及计算模型、参数、连接对于正确反应基础的实际动力响应同样相当重要。 另外我们通过其他的有限元计算软件进行比较，可以看到本次的计算是合理并且是成功的。谢谢！谢谢观看/欢迎下载BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH一本万利工程1、背景驱动2、盈利策略3、选菜试菜4、价值创造5、完美呈现6、成功面试7、持续改造（一）、一本万利工程的背景驱动

1、什么是一本万利

2、餐饮时代的变迁菜单经验的指导方针运营市场定位的体现经营水平的体现体现餐厅的特色与水准沟通的工具餐厅对顾客的承诺菜单承诺的六大表现1、名字的承诺2、质量的承诺3、价格的承诺4、规格标准的承诺5、外文翻译的准确6、保证供应的承诺

1、顾客满意度餐厅价值、价格、合理感、愉快感、安心感、美味感、便利感、满足感、有价值感、喜悦感、特别感2-2、初期投资餐厅面积、保证金、设备投资、店铺装潢、器具用品投资、制服选定、菜单制作2-1、开业准备厨具、供应商选定、设计、用品选定、餐厅配置、员工训练、餐厅气氛、促销方式3、经营数据营业额、客流量、成本率、人均消费、顾客回头率、出品速度、人事费用菜单内容决定决定相关相关决定决定决定决定以菜单为导向的硬件投资

1、餐厅的装修风格2、硬件设施服务操作3、餐厅动线4、餐具与家俬5、厨房布局6、厨房设备菜单设计正果1、能诱导顾客购买你想让他买的餐点2、能迅速传达餐厅要表达的东西3、双赢：顾客喜欢、餐厅好卖餐厅时代的变迁食物时代硬体时代软体时代心体时代食物食品饥食饱食品质挑食品味品食品德惧食体验人们正在追寻更多的感受，更多的意义更多的体验，更多的幸福（二）盈利策略1、组建工程团队2、确定核心价值3、确定盈利目标4、确定客单价5、设计盈利策略6、确定核心产品谁来设计菜单？产品=做得出来的物品商品=卖得出去的物品商家=产品具备商品附加值物（什么产品）+事（满足顾客何种需求）从物到事从食物到餐饮从吃什么到为什么吃产品本身决定一本，产品附加值决定万利从生理到心理从物质到精神从概念到五觉体验创造产品的五觉附加值体验何来

一家企业以服务为舞台以商品为道具，让消费者完全投入的时候，体验就出现了PART01物=你的企业卖什么产品+事=能满足顾客何种需求？确定核心价值理念核心价值理念1、卖什么样的菜2、卖什么样的氛围？3、如何接待顾客？卖给谁？卖什么事？卖什么价？企业目标的设定1、理论导向的目标设定2、预算3、制定利润目标费用营业额亏损区利润区临界点变动费用总费用营业额曲线费用线X型损益图利润导向的目标设定确定目标设定营业收入=固定成本+目标利润1-变动成本率-营业税率例：A餐厅每月固定成本40万，变动成本50%，营业税率5.5%，目标利率每月8万，问A餐厅的月营业收入：月营收入=（40+8）÷（1-50%-5.5%）=48÷0.445=108万测算损益平衡点保本线=固定成本1-变动成本率-营业税率例：A餐厅保本线=40÷（1-50%-5.5%）

=40÷0.445

=90万定价的三重意义2、向竞争对手发出的信息和信号1、是利润最大化和最重要的决定因素3、价格本事是价值的体现定价由此开始1、评估产品、服务的质量2、寻求顾客价值与平衡点3、以价值定义市场确定客单价盈利占比策略

占比策略内部策略销售占比占比策略内部策略10%40%10%20%20%（三）、选菜试菜1、ABC产品分析2、产品的确定（食材、口味、烹调、餐饮）3、成本的确定ABC分析策略毛利率营业额CBACABBACCCAA营业额C毛利A优化、提升增加销售双A双赢ABC顾客商品涨价保留亏本商品删营业额A毛利C顾客超额、成本过高有意义的保留无意义的删除双C双输菜单内容选择的标准因素成本设备厨师技术操作空间菜系风格吻合度品质可控度原料供应顾客喜好菜单协议度（销售目标、颜色、口味、造型、营养等）产品类别确定的四个方面1、按食材确定比例2、按口味确定比例3、按烹饪确定比例4、按餐饮确定比例

（无酒精饮品、含酒精饮品比例）框架依据操作依据目标依据成本依据试口味成本操作第一次试菜的内容精确的成本核算—五个关键词1、净料率（一料一控、一料多档）2、调味料成本（单件产品、批量产品）3、燃料成本4、统一计量单位5、标准食谱成本卡试口味餐具造型色彩第二次试菜的内容四料构成表1、符合思想审定2、符合目标审定3、符合定位审定4、符合框架审定四平构成表(四)、创造价值1、定价策略的确定2、提升双A核心产品的附加值3、增加更多的顾客选择性顾客会记住的价格最低价人均消费热门畅销品商品较多的价格带最高价产品价格和观念价值永远是不一样的，体验经济时代出售的不是产品价格，而是观念定价与确定价格的区别确定价格产品、服务主导思路确定一个易于销售的价格由企业根据成本以及和其他企业的比较确定定价基于顾客的价值私立评估价值、确定等级在顾客和企业的来往过程中确定企业定价三大策略1、薄利多销策略2、相对稳定价格策略3、高价位价格策略提升产品附加值的“十大绝招”三好七增名字好卖相故事服务选择文案时间体验健康推广感觉“附加值”提升产品附加值的“两大前提”一好味道二品质确定好卖相美色器形设摄状增健康少油汤汁盐多有机养生品种增时间原材料生长原材料获得制作耗时美味时间要求增文案—文字叙述九问1、餐点是什么？2、如何烹调制作？3、如何呈现？4、有何故事？5、有否独特的口味？6、有否体现品质等级？7、食材的来源？8、有何独特的体验？9、对人有何好处？一料多烹多吃多味增选择增推广易拉宝台卡小画册传媒宣传销售人员介绍POP（五）、完美呈现1、专业团队的选择与合作2核心价值的呈现平面制片摄影助理摄影师食品造型翻译修图师文案设计师跟印完稿员餐饮行业中照片的功能的三个层次传递信息吸引顾客传播文化菜式拍摄菜式拍摄的本质是静物拍摄最根本的原则是对你的店铺产生愉悦感不仅仅要让顾客看见，更要问道和尝到照片对菜单设计师的要求对餐饮行业有一定的了解了解餐厅的定位有全局观和预见性善于沟通对平面设计师的要求熟练掌握各类设计软件Photoshop,Indesign,Illustrator,Coreldraw等色彩管理知识印刷机装帧知识深厚的美术功底眼光和创意——了解潮流趋势字体整体性板式美观度图片板式的五个建议1、餐厅的风格吻合度2、桌面的大小考虑3、灯光的明暗考虑4、阅读的舒适度5、纸张文