电厂干煤棚螺栓球网架设计的选型及处理的方法brua.docx

电厂干煤煤棚螺栓球网壳支座设计计的选型型对整个个工程造造价的影响提要： 本文针针对电厂厂干煤棚棚螺栓球球网壳支座座设计对对工程造造价的影影响问题题，提出出在大跨跨度网壳壳结构采采用单双双排支座座对工程程造价和和提高结结构安全全性的影影响。本本文详细细分析了了在不同同约束下下（单排排支座约约束和双双排支座座约束下下）结构构的受力力性能、经经济性、安安全性以以及施工工工艺和和主要结结点构造造比较。通通过对安安徽金源源热电有有限公司司电厂干干煤棚889米跨跨度正放放四角锥锥螺栓球球网壳工程程分别采采用单、双排支支座约束束的实例例计算分分析比较较，得出出了一些些有实用用意义的的结论和和建议，为为工程设设计和施施工提供供了参考考。关键词词：大跨跨度螺栓栓球网壳壳支座设计计1综述：随着我国国的经济济迅猛发发展，对整个个能源的的需用量量急剧增增加,电电厂干煤煤棚设计计也日渐渐增多，在电厂厂干煤棚棚工程中中采用网网壳结构构是近几几年来发发展起来来的，目目前全国国已建的大跨跨度干煤煤棚工程程有数百百幢之多。其中采用用双排支支座形式式建造的的工程有有：合肥肥二电厂厂一期、二二期干煤煤棚工程程，工程程跨度为为90米米，设计计采用正正放四角角锥三心心圆焊接接球网壳壳，嘉兴电电厂干煤煤棚(跨跨度100355m，长长度800m)和和19998年建建成的扬扬州第二二发电厂厂干煤棚棚(跨度度10336mm，长度度1200m)是是我国矩矩形平面面最大跨跨度的两两幢三心心圆柱面面网壳工工程，台台州电厂厂干煤棚棚(跨度度801m，长长度8222mm)采用用了纵向向带折线线形的圆圆柱面网网壳。采采用单排排支座形形式建造造的工程程有：119999年建成成的漳州州后石电电厂干煤煤棚，采采用了直直径1225m的的超过半半球的球球面网壳壳，成为为我国跨跨度最大大的球面面网壳，四川广广安900×75米干煤棚棚，河南南省鸭河河口电厂厂干煤棚棚，黄石西西塞山电电厂干煤煤棚等。总总体来说说，目前前已建成成或正在在建设中中的干煤煤棚工程程主要还还是采用用双支座座结构形形式。2.工程程概况：本设计为为安徽金金源热电电有限公公司电厂厂干煤棚棚屋面网网壳工程程，跨度度89米，长度度35米米，矢高高35米，网壳厚度度为3米米，采用用正放四四角锥螺螺栓球网网壳。本设计采采用通过过“国际认认可”的浙江江大学开开发研制制的MSSTCAAD最新新版的MMSTCCAD-20006网壳壳结构分分析设计计软件，该软件件成功设设计了大大量干煤煤矿设计计案例，如如20001年河河南鸭河河口电力力干煤棚棚，跨度度1088m，采采用三心心圆柱面面网壳，荣荣获空间间结构优优秀工程程综合类类一等奖奖，荣获获詹天佑佑奖。同时采采用了国国内知名名的空间间设计软软件（同同济大学学研制的的最新版版3D33S8.0-220055空间分分析软件件）对该该网壳工程程的结构构分别采采用了单单排支座座和双排排支座两两种结构构形式进进行分析析和对比比复算，考虑目前安徽地区实际情况，经多方面比较，最终采用三心圆柱面双层网壳的双排支座约束结构形式，既保证结构安全又满足工艺要求，但整个工程的造价上有所提高。2.1.本工程程的设计计技术特特点：1.本工工程设计计采用螺螺栓球节节点网壳壳，上弦弦网格间间距为33.5米米，下弦弦网格为为3米，网壳厚度度为3米。采用用螺栓球球节点的的优点主主要有以以下几点点：螺栓栓球节点点网壳大量量加工制制作在工工厂内进行行，工程程质量有有保证，现现场安装装工程量量较小，可可采用小小单元拼拼装，质质量有保保证；焊焊接网壳壳现场焊焊接工程程量大，且且对焊接接质量要要求高，施施工工期期长，强强度不易易保证。采采用螺栓栓球网壳壳，网壳球较较小，网网壳厚度度较薄，外外型美观观。2.由于于考虑到到本工程程跨度大大，纵长长小，体体型单薄薄，抗震震性能差差，对结结构整体体刚度要要求高等等特点，同同时为了了更好的的释放由由于温度度荷载和和风荷载载对支座座造成的的水平推推力过大大。分别别采用了了单排支支座和双双排支座座两种支支座形式式进行计计算比较较。2.2单单排双排排支座的的优缺点点比较：1）不同同支座对对基础产产生的基基础反力力对基础础的影响响以及产产生的原原因：在满足工工艺要求求的基础础上，采采用上弦弦单排支支座约束束形式（见见图1）图1 整个结结构外形形圆点代代表支座座约束按荷载规规范要求求进行加加载计算算完成后后达到如如下最支支座反力力结果见图图2按双排支支座约束束下支座座的最不不利支座座约束反反力如下下，支座座数量有有12个个增加到到42个个。达到到的结果果如下图图3所示。图图3双排支支座最不不利支座座反力通过上面面两组不不同结构构形式的的支座反反力可得得到如下下结论：采用单排排支座形形式，每每边仅采采用6个个支座，左左右两边边共122个支座座所产生生的Z向向（竖向向）基础础反力反反比双排排42个个支座约约束反力力引起的的竖向约约束反力力小。在在Y方向向的约束束反力，由由于在双双排支座座建模时时对该方方向的基基础刚度度进行了了修正。引引起Y方方向122个支座座的反力力比422个支座座大。对对比以上上结果单单支座对对基础的的要求比比双支座座小，降降低了单单个土建建基础的的成本。同同时采用用单排支支座在数数量上也也减少330个支支座基础础及相应应的预埋埋件等，节节约了土土建部分分的造价价。 引起单支支座反力力小的主主要原因因是在采采用单支支座约束束形式下下，对整整个结构构由于温温度荷载载释放，强强迫位移移的影响响和风荷荷载的影影响都有有所减少少。双排排支座由由于结构构刚性大大，结构构因温度度和强迫迫位移和和风荷载载的影响响，上弦弦和下弦弦两个支支座都被被约束。整整个结构构属多次次超静定定，由于于上部结结构在外外荷载作作用下，产产生很大大的弯矩矩和结构构内力。在在这方面面单排支支座结构构形式优优于双排排支座结结构形式式。2）单排排支座和和双排支支座在结结构用钢钢量的比比较。结构形式式杆件重量量（）螺栓球重重（）高强螺栓栓（）锥头（）封板（）套 筒筒（）销钉（）支座重量量（）总计用量量（）单排支座座90911391699303222991311102965515180001213303双排支座座9461187966625022371355542567715630001275559单排支座座总用钢钢量比双双排支座座用钢量量节约（11275559-12113033）÷12113033=6.25%3）单排排支座在在使用上上能更好好的发挥挥空间大大的作用用本工程若若采用了了单排支支座三心心圆网壳壳结构，如如下图。干干煤棚网网壳网格格尺寸33.5m *3.5 m3m，钢筋筋混凝土土柱支承承、柱高高度2.5 mm、纵向向间距77. mm。采用单单排支座座的优点点能有效效地解决决网壳支支座被煤煤腐蚀的的问题，避避免支座座附近杆杆件被煤煤压弯及及被推煤煤机撞坏坏的可能能事件的的发生；干煤棚棚网壳柱柱支承柱柱纵向间间距7mm，必要要时可以以在柱间间抽空局局部杆件件，方便便推煤机机沿横向向出入，加加强了干干煤棚和和露天煤煤场的联联系，改改善了交交通组织织；在同同等有效效容积的的前提下下，干煤煤棚跨度度S可以以减少110%左左右，占占地面积积相应减减少，见见右图所示示。4）单双双排支座座在结构构安全和和稳定性性方面比比较 由于采用用单排支支座，仅仅在网壳壳上弦采采用单排排连接，对对整个网网壳的空空间受力力体系相相对较差差。采用用双排支支座形式式，由于于支座数数量多，结结构所受受约束多多，结构构可靠度度更高，抗抗外界不不利因素素强，对对由于煤煤棚由于于堆煤荷荷载对结结构造成成的破坏坏抵抗力力强。3电厂厂干煤棚棚螺栓球球网壳支支座设计计的选型型经济性性总结：大跨度电电厂干煤煤棚采用用网壳结结构采用用单排支支座约束束比采用用双排支支座约束束在节约约用钢量量5%10%左右，节节约整个个工程造造价约110115%。但工程的整个刚度相对较差。对于跨大在80米以内的工程，建议采用单排支座形式。若工程跨度超过80米以上，目前还是以双支座结构形式为主，随着单支座的理论日渐完善和工程的逐步应用，还有很多理论有待进一步完善。参考文献献：浙江大学学空间结结构研究究中心 MSTT空间软软件 国大跨度度空间钢钢结构的的发展与与展望浙江大学学 董石石麟