某水电站主厂房钢管混凝土组合结构设计.docx

30张承业，某水电站主厂房钢管混凝土组合结构设计

文章编号：1006—2610(2016)02—0030—03

某水电站主厂房钢管混凝土组合结构设计

张承业

(中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，西安710065)

摘要：为复核某水电站主厂房新型钢-混凝土组合结构设计的合理性，通过SAP2000结构软件计算对该结构进行了分析研究，结果表明该结构设计满足规程规范要求，为设计提供了依据。

关键词：SAP2000;钢-混凝土；组合结构

中图分类号：TU398.9文献标识码：ADOI:10.3969/j.issn.1006-2610.2016.02.009

DesignofCombinedStructureofPenstockandConcreteinPowerhouse

ZHANGChengye

(NorthwestEngineeringCorporationLimited,Xian710065,China)

Abstract:ByapplicationofSAP200software,analysisandstudyareperformedtorecheckthedesignreasonabilityofthenewsteel-con-cretecombinedstructureofthepowerhouseofonehydropowerproject.Thestudypresentsthatthestructuraldesignsatisfiesrequirementsofspecification.Thisprovidesdesignwithbasis

Keywords:SAP2000;reinforcedconcrete;combinedstructure

钢管混凝土组合柱具有承载力能力高、抗震性能好、快速施工、一次成型的优点，缺点是造价较为高昂。洪家渡水电站(2004年建成)厂房上部结构首次采用钢管混凝土排架结构以来开始受到水电站厂房建设的重视，但可供借鉴的设计经验不多。由于本案例水电站场地地震烈度高，设防烈度为8度，地面厂房主厂房跨度大，钢管排架柱间距大，荷载情况较为复杂，排架柱的强度、刚度和稳定性对整个厂房的安全具有重要的影响。为了保证该水电站主厂房新型钢管混凝土组合结构的安全性、可靠性、合理性及功能性，本研究利用SAP2000结构软件对组合结构进行了研究分析。

1计算案例简介

本水电站厂房主要由安装间、1号主机间、2号主机间组成，长度分别为32.7、19.4和19.4m,跨度相同均为24.1m。

收稿日期：2016-01-20

作者简介：张承业(1982-),男，安徽省安庆市人，工程师，主要从事水电站水工设计工作.

水电站因急于投产发电，主厂房上部架构采用钢管混凝土柱组合结构。初拟钢管混凝土柱等间距布置，8根吊车梁简支于柱上，柱体外侧由钢板焊接而成，内填C40F200W4(一级配)混凝土。横剖面、平面布置见图1,排架柱上、下柱体截面尺寸分别为1.1mx1.1m、1.8m×1.4m,长边、短边钢板厚度分别为16mm和22mm。

0066

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810012400

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990014200

9900

24100

图1主厂房横剖面图单位：mm

西北水电·2016年·第2期31

2荷载及工况组合

2.1计算荷载

(1)恒载

包括屋面均布恒载，网架自重0.5kN/m2,以及钢管混凝土组合柱自重。

(2)活载屋面雪载

均布活载为0.50kN/m2。

(3)风载

基本风压0.4kN/m2,按最不利方向施加4kN/m。

(4)吊车荷载

主厂房吊车起重机参数250t/63t/2×10t单小

车桥式起重机，轮距如图2。

图2吊车轮距示意图单位：mm

1)根据要求，钢管混凝土排架柱在施工阶段起吊重量按30t计算，吊车最大轮压、最小轮压为：

上游侧最大轮压P上mx=16.9t,上游侧最小轮压P上min=8.5t;

下游侧最大轮压P下mx=17.55t,下游侧最小轮压P下min=9t

2)正常运行时吊车最大轮压、最小轮压为：

上游