±800 kV换流站阀厅结构扭转变形分析

吴必华，高湛，陈俊，李志，蔡华，龚天森，胡蓉，甘运良

(1.中南电力设计院，武汉市，430071;2.中国南方电网超高压输电公司，广州市，510620)

0 引言

阀厅结构是长距离高压直流输电工程中换流站的核心部位，起着关键作用。阀厅结构悬挂多层阀塔，阀塔及其相关设备通过吊索悬挂于水平钢梁上。阀厅结构振动时，阀塔会伴随着结构的振动而产生晃动，而阀塔的晃动又将对结构的振动产生影响，整体结构响应分析较为复杂。由于阀厅结构一边是钢结构柱(类似于普通单层工业厂房)，另一边由于设备要求为剪力墙(防火墙)，造成结构整体扭转，对结构抗震非常不利。

针对目前阀厅结构体系抗震设计中存在的问题，本文将防火墙中全剪力墙改为框架剪力墙，采用有限元通用软件ANSYS，建立了某±800 kV换流站阀厅结构体系的2类有限元模型(框架剪力墙阀厅结构和全剪力墙阀厅结构)。对挂阀前后2种阀厅结构在地震作用下的动力特性进行分析和比较，为换流站阀厅结构的抗震设计提供参考。

1 工程概况

本文研究的阀厅结构是钢和钢筋混凝土混合结构形式，包括阀组及相关设备的钢梁、梯形钢屋架、阀组、钢柱以及剪力墙(或框架)等。阀厅平面布置、阀厅屋架上弦水平支撑结构布置、阀厅屋架下弦水平支撑及设备吊梁结构布置如图1所示。

图1 阀厅结构布置Fig.1 Layout of valve hall structure

2 阀厅结构的模态分析

2.1 有限元模型

对2种结构型式的阀厅进行模态分析，以确定2种阀厅结构挂阀前后的前几阶振型和频率，及2种结构型式的动力特性。……