电厂干煤棚的选型和工程实践.docxVIP

高博青(浙江大学310027)摘要:为推广应用有优良性能的空间结构,分析了几种可选作电厂干煤棚的空间结构形式,并结合工程实例作了详细的介绍。几种结构形式可应用于实际工程。关键词:干煤棚空间结构网架网壳SELECTIONONTHEROOFOFTHECOALSTORAGEINPOWERSTATIONANDENGINEERINGPRACTISEGaoBoqing(ZhejiangUniversity310027)Abstract:Inordertopopularizeandapplyexcellentqualityofspacestructure,somespacestructureformsareputforwardandanalysed,theengineeringprojectinTaizhoustationisintroduceddetailed.Thestructureformulassuggestedheremaybeadoptedinpractice.Keywords:theroofofcoalstoragespacestructurespacetrussreticulatedshell为适应我国火力发电厂建设的需要,一种用来满足储存和运输等工艺要求的干煤棚得到了兴建。这种结构的跨度一般需要70m以上,净高在30m以上。在80年代以前,这种结构大都采用平面二铰拱或三铰拱。其耗钢量相当可观,一般在100kg/m2左右。随着计算技术的发展,干煤棚采用空间结构的越来越多,如嘉兴电厂干煤棚、金陵石化厂干煤棚、台州电厂四期工程干煤棚,均获得了较好的经济效益。国内部分干煤棚工程见表1所列。1几种较优的干煤棚结构形式从表1可以见到,空间结构比平面结构具有较好的经济效益,而且受力性能也优于后者,下面着重介绍几种可用作干煤棚的空间结构。1.1网架和组合网架经过30多年的研究和工程实践,网架结构的优越性已得到充分显示。它能有效地承3本文得到浙江大学董石麟教授指导。收稿日期:1996-10-15工业建筑1997年第27卷第4期18IndustrialConstruction1997,Vol.27,No.4表1国内部分干煤棚工程基本风压kN/m2用钢量kg/m2跨度m柱距m长度m矢高m工程名称结构形式石洞口二厂上海石化二厂台州电厂一期山西稷山煤库金陵石化厂嘉兴发电厂台州电厂四期江西贵溪电厂折线拱两绞拱三铰拱球面网壳柱面网壳网状筒壳网状筒壳局部三层网壳102.275.275=47.273.8103.580.14469.00悬挑6.883107.57.5-网格3.75网格4.00网格3.753.001007582.5-608082.5105.042.53031.414.628.718232.933.747.2(偏壳)0.550.600.720.400.500.600.720.5016610012920.2-62.25035受各种非对称荷载、集中荷载和动力荷载,具有良好的抗震性能,而且施工方便,工厂化程度高。图1为可选作干煤棚结构的网架形式,其中图1d网架既可作为屋盖又可为支承柱。组合网架是在网架结构基础上发展起来的,这种用钢筋混凝土平板或带肋平板代替网架钢上弦,可充分发挥两种不同材料的强度优势,具有受力合理、刚度大,既承重又围护的特点。在国内已建成近30幢组合网架。其计算方法可参见文献[1～3]。图1网架剖面形式1.2网壳和组合网壳网壳结构(图2)是将杆件按一定规律布置,通过节点连接而呈曲面状的一种空间结构。尤其是柱面网壳,其外形基本上与干煤棚工艺相符。国内已有不少干煤棚结构选用柱面网壳(或在柱面网壳的基础上进行适当的改变),取得了较好的效果。组合网壳是将钢网壳与其钢筋混凝土屋面板共同作用,这样可大大提高网壳的强度、刚度和稳定性。通过计算分析表明4,5,一般仅带肋壳部分通常已能承受全部外荷载,钢网壳只要能承受施工荷载即可,因此具有明显的经济效益。图2网壳剖面形式(a)-圆柱面网壳;(b)-三心圆网壳;(c)-折线型网壳;(d)-局部三层网壳1.3斜拉网架和斜拉网壳斜拉网架(网壳)是一种新型的空间结构,它是通过斜拉索将网架(网壳)与独立塔电厂干煤棚的选型和工程实践———高博青柱相连接的杂交结构体系。这种结构可使结构内力分布均匀,受力更加合理,能充分发挥高强度索的作用,具有结构轻巧,跨越能力19大,造型美观等优点。图3给出了几种斜拉网壳的剖面图。图3斜拉网壳形成12条支承腿,每条支承腿有4个节点与基础相连。由于支座数量较少,致使网壳支撑腿部内力相对较大,因而将网壳腿部支承处厚度放大至3.50m。经计算分析表明:在竖向荷载作用下,网壳谷线上下弦内力均呈5波段分布,最大内力在支承腿部,脊线上下弦内力呈3波段分布,最大内力发生在跨中。在竖向荷载和风荷载共同