013 STAAD在电除尘器结构设计中的应用.doc

STAAD软件在电除尘器结构设计中的应用 Application of STAAD in ESP structure designSTAAD软件在电除尘器结构设计中的应用谢宏伟，彭仁宏，高鑫(Wuhan Kaidi Blue Sky Science & Technology Co., Ltd, Wuhan, 430223, China（武汉凯迪蓝天科技有限公司，武汉430223，中国）（, , )摘要: 中国是一个电除尘器生产与使用的大国。在电除尘技术方面，长期以来我们都是通过引进与仿造，但现在我们已经拥有了自己的技术，而且得到了不断的发展。随着科学技术的发展，电除尘器的设计技术也在不断进步。本文以STAAD这种钢结构设计软件为例，介绍了STAAD在电除尘器结构优化设计、降低钢耗中的应用。关键词: 静电除尘器；钢结构；STAAD1 概述上世纪30年代，我国首次引进了电除尘器。上世纪60年代，我国开始对电除尘器进行研究。到70年代，国内自己设计的电除尘器初步成型。在80年代，又引进了几项最新的电除尘器技术。至上世纪末，我国已经拥有了几乎所有种类的电除尘器，中国成了一个真正意义上的电除尘器大国，不仅拥有自己的技术，而且在电除尘器使用数量上也是。在此发展过程中，计算机技术起到了重要的作用，如Fluent在CFD中用于模拟气流分布、SCILAB用于电除尘器的仿真、ATUOCAD和PROE在机械制图和三维建模中的应用、STAAD和ANSYS集成软件在电除尘器设计中的应用，这都对电除尘器技术发展起到了极大的推动作用。STAAD是一种专门的钢结构设计软件，该软件很详细而且便于使用，集合了多个国家的钢结构设计规范，深受广大工程师的欢迎。本文介绍了STAAD在电除尘器结构设计中的应用。2 STAAD的简要介绍STAAD（STRUCTURE ANALYSIS AND DESIGN结构分析与设计）是美国加州国际工程师研究协会的一款专利软件，具有最新的使用界面、可视化工具、强大的分析和设计功能以及先进的有限元和动力分析能力。STAAD是一款专业的钢结构设计分析软件，从模型生成、分析、设计到模型的可视化以及结果校对均可完成。STAAD将荷载按以下几类荷载施加，如：恒载、风荷载、活载、地震荷载、雪荷载、用户自定义等。可按ASCE、ACI、LRFD、BOCA、IBC、UBC、GB等规范自动生成荷载组合。对复杂的倾斜面，不规则面板以及用户自定义面板可自动生成风荷载。STAAD的用户界面是一个标准的工业界面。通过强大的图像处理功能可快速简单地生成复杂模型，也可通过文本文件、电子表格界面交互式地建立、编辑以及分析模型。能够方便地生成便于管理者、设计人员、以及业主等阅读的结构报告。STAAD结构专家(Structure Wizard)软件包含有一个结构构架、框架库，可以通过定义高度、长度、宽度以及各方向的跨数来快速生成模型。用户报告包含一些基本信息，能在报告任意位置添加输入输出的结果及图形。也可以以Word或者Excel 的形式输出所有数据。3 STAAD基本分析过程STAAD是一款智能的钢结构设计软件，其基本过程为：模型生成、加载、分析、校对、制图，重新设计与优化，最后得到一个安全、可靠、合理以及经济的结构。模型及分析的所有数据均保存在一个后缀名为.STD的文本文件中。该文件可以通过GUI(图像处理)或者Editor(编辑器)修改， STAAD程序通过分析STD文件，并将结果保存在后缀名为：ANL、BMD、THM等文件中。4 STAAD在电除尘器设计中的应用电除尘器包含钢支架、进出口喇叭、壳体、灰斗以及内部件，为显示主要设计过程以及STAAD简便的优点，下面以STAAD对一台LEK型300MW机组的电除尘器设计为例，软件版本为：STAAD.Pro 2005：Model Generation(模型生成)Use GUI or Editor making a text file named ESP.std as follows:(采用图像处理或者编辑器生成一个名为ESP.STD的文本文件)STAAD SPACE(STAAD所需空间)START JOB INFORMATION(工作信息开始)ENGINEER DATE 09-Feb-08(工作时间08-2-09)END JOB INFORMATION(工作信息结束)INPUT WIDTH 79(输入宽度)UNIT METER KN(单位：米、千牛)JOINT COORDINATES(节点坐标)MEMBER INCIDENCES(单元生成)DEFINE MATERIAL START(开始定义材料)ISOTROPIC STEEL(各向同性钢)E 2.05e+008(弹性模量)POISSON 0.3(泊松比)DENSITY 76.8195(密度)ALPHA 1.2e-005(线膨胀系数)DAMP 0.03(阻尼)END DEFINE MATERIAL(定义材料结束)MEMBER PROPERTY CHINESE(单元属性：中国)The model as follows：(节点显示如下)Loading(加载)LOAD 1 LOAD TYPE Dead TITLE DEAD LOADJOINT LOAD(荷载1荷载类别：恒载，标题：恒载、节点荷载)Check and Calculate(检查并计算)PERFORM ANALYSIS PRINT STATICS CHECK执行分析、输出静力结果PARAMETER(参数)CODE AISC(标准AISC)FYLD 235000 ALL(屈服力：235000所有)PARAMETER(参数)CODE AISC(标准AISC)CHECK CODE ALL(检查标准所有)STEEL TAKE OFF ALL(结构计算所有)PARAMETER(参数)CODE AISC(标准AISC)FINISH(完成)Output and Post Processing(输出与后处理)在分析过程中，STAAD将形成一个文件，包括该分析是否正常结束、模型生成顺序、加载、支座节点反力、最大位移、各部件是否可通过计算、材料总重等信息。该文件简单易读，对于以上信息可一目了然。下图为一个电除尘器钢支架的计算结果图：STAAD强大的图像处理功能可以提供结果校对以及生成用户报告。友好的用户导航及数据组织，你只需要简单地点几下就可以得到你想要的信息。指向并点击一个单元可以得到该单元的几何尺寸、截面常数、力、弯矩、位移等信息。甚至许可应力、控制标准、加强筋分布等信息亦可显示。按相应标准要求排列、查找信息生成用户报告。可按力、弯矩、位移应力等结果的大小来排列数据。用户报告可仅包含你想要的信息，也可在该报告中加上你公司的标记。还能将位移图生成动画，这有利于用户发现结构中的不利点，而且可以方便地知道该构件是否满足要求，若不能满足要求，可显示该构件超出许用应力多少比值。5 结语电除尘