2012年6月3日至6月24日，雙良節(jié)能系統(tǒng)股份有限公司與西安建筑科技大學共同實施的1000MW超超臨界空冷機組鋼筋混凝土管柱，暨鋼桁架+斜撐新型空冷支架模型結構的抗震性能試驗圓滿結束，這一高達10米的模擬鋼架結構，是至今為止國內最大的實體仿真試驗，十幾位由博士、碩士組成的課題攻關小組，經過三周的連續(xù)試驗，雙良空冷混凝土管柱鋼架結構經受住12度以上的震級試驗，完全滿足設防列度8度、Ⅱ類場地的高烈度抗震地區(qū)，為用戶設備的安全運營提供了保障。
西安建筑科技大學結構與抗震試驗室是教育部重點試驗室，也是國內最早開展擬動力試驗方法和應用的單位之一。此次試驗主要是針對抗震設防高烈度地區(qū)1000MW超超臨界機組新型空冷支架結構，首次進行了1000MW 空冷機組1/8縮尺比的大尺寸模型的抗震性能擬動力試驗。新型結構體系的提出主要解決傳統(tǒng)空冷支架結構體系中存在一些不利于抗震的問題。試驗研究主要解決了大容量機組空冷島設計實踐先于理論的不足，研究成果填補了1000MW超超臨界機組空冷支架結構大尺寸模型擬動力試驗的空白，為高烈度地區(qū)大容量火力發(fā)電廠空冷凝汽器支架結構體系土建設計提供技術依據及關鍵技術指標，并有助于推動1000MW超超臨界機組空冷機組在我國抗震設防高烈度地區(qū)的運用，從而節(jié)約了水資源和大量的土建資本，具有重大理論意義和現實意義。
隨著《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020）》及《中華人民共和國國民經濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》的確定和實施，電力工業(yè)的建設將繼續(xù)朝著高參數、大容量、低能耗節(jié)約資源和環(huán)境保護的方向發(fā)展。從國家發(fā)改委的審批來看，未來火電發(fā)展將以超超臨界機組為主，在今后相當長時間內我國將在北方富煤缺水地區(qū)建設相當數量的百萬千瓦超超臨界空冷機組。
而作為空冷設備主要支承系統(tǒng)的空冷凝汽器支架結構體系，支撐著近萬噸的空冷凝汽器設備，承受著各種復雜的動力荷載，平臺的安全性直接關系到空冷設備的安全，關系到整個發(fā)、供電的安全運營。空冷支架結構屬于一類特殊、復雜的新型工業(yè)建筑形式，結構剛度和質量沿豎向分布嚴重不均勻，結構扭轉效應明顯，結構的抗震防線單一。1000MW空冷機組與300MW、600MW空冷機組相比從工藝布置到土建支撐結構都發(fā)生了質的變化，結構平臺高度更高，跨度更大，結構總量及設備荷重更重，地震和風荷載作用下結構側移更大，結構與設備破壞后造成的危害更大。如果抗震設防高烈度地區(qū)的1000MW機組空冷支撐體系還是采用傳統(tǒng)鋼筋混凝土管柱-鋼桁架結構體系時，鋼桁架懸挑端部的豎向位移較大，結構的水平側移過大，影響大管道及冷凝設備的安全運行。強烈地震作用下，平臺下部混凝土管柱柱根開裂嚴重，管柱根部破壞嚴重，空冷島的安全性將難以保證。
本次抗震性能試驗分為三個階段：第一階段為模型結構動力特性試驗，主要用于驗證模型結構制作的正確性。試驗選用國家地震局工程力學研究所研制生產的891—II型測振儀，其中包括11個拾振器，一臺放大器，頻響范圍0.5~100Hz，采集數據的設備瞬態(tài)記錄儀。分析處理部分為一套INV306型智能信號采集處理分析系統(tǒng)，使用的是DASP程序。第二階段為模型結構擬動力試驗，試驗通過反力墻采用兩臺電伺服加載器（出力為1000KN，沖程為±250mm）對模型施加橫向水平荷載，用以模擬不同強度地震作用下結構的承受的地震作用。第三個階段為模型結構破壞性的擬靜力試驗。加載設備采用美國MTS公司電液伺服實驗系統(tǒng)。水平作動器出力為±1500kN，沖程為±200mm，并按照位移控制試驗過程中的加載。
試驗結果表明，與傳統(tǒng)空冷支架結構相比，雙良空冷鋼筋混凝土管柱—鋼桁架+斜撐新型空冷支架結構的整體剛度提高接近1倍，結構位移反應減小60％，桁架懸挑端撓度減小70％，懸挑端下弦桿內力減小50％，結構的剛度和整體性都有良好的改善，對空冷支架這種較為重要的結構而言是非常合適的。通過合理設計的鋼筋混凝土管柱—鋼桁架+斜撐新型空冷支架結構其延性系數可達3.5，基本直接可以很好的運用在設防列度8度、Ⅱ類場地的抗震設防高烈度地區(qū)。研究小組結合結構的整體試驗，提出了高烈度地區(qū)1000MW機組空冷結構地震作用計算方法、結構抗震設計及抗震構造建議。這次試驗的圓滿成功，對于解決抗震設防高烈度地區(qū)大容量機組抗震設計有重大的現實指導意義，也為雙良空冷支架結構提供了堅實的理論支撐。
