MW机组主厂房钢结构的思考-华北电力设计院.PPT

主厂房钢结构计算 由于大部分框架梁、柱采用抗弯连接，加上支撑体系，整个厂房基本设置了两道抗震防线。 钢结构施工图 柱拼接节点 梁柱铰接节点 主厂房钢结构屋面 钢屋架 屋面梁 网架结构 主厂房钢结构要继续思考的问题 为了全面把握不同设防地区、不同结构体系的火电厂主厂房钢结构抗震性能，提高抗震设计水平，提出需要继续研究的若干问题。 （1）关于锅炉架与主厂房钢结构相互连接的结构形式 （2）关于主厂房的结构分块方案 （3）关于合理耗能的构件布置方案 （4）关于减震设计 （5）关于空间结构弹塑性分析程序的完善 1000MW机组主厂房钢结构的思考华东电力设计院 陈峥 上海外高桥三期 国电泰州电厂 我院设计目前主厂房 采用钢结构百万级厂有: 上海外高桥二期, 三期(已投产) 华能玉环一二期(已投产) 国电泰州电厂(已投产) 国电北仑电厂(已投产) 上海漕泾电厂 华润彭城电厂 我院设计目前主厂房 采用钢混凝土结构百万级厂有 华能金陵电厂 常熟电厂 三吉利新密电厂 华能南通电厂 徐州电厂 …………………… 主厂房结构特点 受工艺制约，结构不规则性 大荷重，且布置不合理 结构的整体尺寸长，局部薄弱（孔洞）等 完整合理的传力体系建构困难 火电厂主厂房结构的复杂性和抗震设计难点 火电厂主厂房结构 民用建筑结构 尺寸大、最大梁高超过3米，体系复杂、错层多，必须满足工艺流程布置，属于不利抗震结构 构件尺寸常规，体系布置规则、整齐，有利于抗震设计 刚度偏心严重，地震时扭转反应剧烈，构件及节点设计难度大 刚度均匀，设计计算容易满足要求 6000~7000吨煤斗设备重布置于结构的中上部，地震作用大 荷重规模小、均匀，地震作用相对平缓 煤斗重6000～7000吨 主厂房结构的基本要求 1）在满足工艺的前提下，选择”先天”合理的结构体系，合理荷载传递路线 ２）应具备必要的抗侧承载能力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力 ３）采用多道抗震设防，部分结构或构件的破坏不应导致整个体系丧失承载能力；合理的结构支撑布置系统 ４）方便安全可靠施工 大型火电厂主厂房钢结构抗震设计技术研究报告 报告之一：钢结构工业厂房震害资料调查报告 报告之二：美国规范有关钢结构抗震内容的介绍及与中国规范的若干对比 报告之三：大型火电厂钢结构节点滞回性能试验研究 报告之四：大型火电厂主厂房钢结构振动台模拟地震试验 报告之五：大型火电厂主厂房地震反应分析 报告之六：大型火电厂主厂房钢结构抗震性能研究 报告之七：钢结构主厂房空间和平面计算分析比较 课题成果 震害调查表明： 设计合理的钢结构体系一般都具有较好的延性，能够抵御大地震的袭击而很少发生整体性的倒塌。构件破坏、节点破坏、结构中某些楼层的集中耗能造成过大变形甚至产生机构行为、以及非结构构件的破坏是钢结构在强震中可能产生的主要破坏形式。 （灾后恢复 抢修） 课题成果 结构自振特性 模型结构的前3阶频率相当接近。这3阶频率分别对应以两个方向平动振动和扭转振动为主的结构空间振动为主的振型。 结构变形反应都呈现扭转特征，高度突出其他部分的煤仓间的皮带层部分相对其余各层产生较大层间变形。 课题成果 大开孔楼板的楼面刚度作用 虽然楼面板有较大开口，各楼层楼板率（楼板面积与该层总面积之比）相差很大，但模型结构各方向各框架的水平变形是协调的，结构自振特性中的扭转变形特点也表明，楼板使刚度不同、质量负担不同的框架共同工作。 “薄弱层”位置 煤仓间的皮带层部分，柱子截面有较大收缩，皮带层因工艺原因跨度方向支撑仅偏置于结构单侧，梁柱连接仍然采取铰接方式，在实验模型振动中形成明显的“薄弱层”。 课题成果 结构构件破坏和结构残余变形 最终结构没有发生倒塌型破坏，但有显著层间残余变形。 结构抗震性能整体评价 从实验结果评价，模型结构在相当于8度罕遇（相当于9度设防）的地震作用下的最大层间相对变形约为1/57，仍能满足1/50变形限值的规定，实现了“不倒”的要求，结构体系总体上可行。但由于火电厂特殊工艺要求而造成的结构布置不规则等问题还可经设计调整加以改进。 主厂房布置及结构设计 主厂房布置按汽机房、除氧间、煤仓间布置 汽机房及除氧煤仓间纵向第一档9.5米，最后三档柱距11米，其余柱距均为10米， #1机纵向共11档，#2机纵向12档，机组之间插入距为1.4米。总长度为210～233.9米。输煤皮带在2头部进入主厂房，汽机房跨度27到34.00米，除氧间跨度9到10.0米，煤仓间跨度12.5到14.0米。 汽机房 汽机房内夹层标高为8.60米，运转层为17.00 米，内设二台130t/25t桥式起重机，轨顶标高为30.70米，吊车跨度为33