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1、 太阳能热发电厂吸热塔结构设计规范 目录 71 总则12 术语和符号22.1 术语22.2 符号33 基本规定73.1 一般规定73.2 材料73.3 承载能力极限状态计算规定83.4 正常使用极限状态验算规定93.5 耐久性设计94 荷载与作用104.1 一般规定104.2 设备管道荷载114.3 平台活荷载114.4 风荷载124.5 温度作用164.6 地震作用174.7 荷载效应组合195 混凝土结构和混合结构吸热塔215.1 一般规定215.2 结构分析215.3 承载能力极限状态计算225.4 正常使用极限状态验算245.5 洞口计算及配筋295.6 转换平台315.7 连接设计3
2、25.8 构造规定326 钢结构吸热塔346.1 一般规定346.2 结构分析与稳定设计356.3 构件设计356.4 转换平台356.5 连接设计356.6 构造规定367 地基与基础377.1 一般规定377.2 地基计算377.3 板式基础387.4 桩基础387.5 构造规定408 减振设计428.1 一般规定428.2 减振计算428.3 其他439 其他449.1 航空障碍灯和标识449.2 预埋件449.3 校靶区459.4 保温与防护45本标准用词说明46引用标准名录47附:条文说明48 Contents1 General Provisions12 Terms and Symb
3、ols22.1 Terms22.2 Symbols33 Basic Requirements73.1 General Requirements73.2 Materials73.3 Calculation Requirements of Ultimate Limit States73.4 Checking Requirements of Serviceability Limit States103.5 Durability Requirements104 Loads and Action114.1 General Requirements114.2 Equipment pipe Load124.
4、3 Live Load on Platform124.4 Wind Load124.5 Thermal Action184.6 Earthquake Action184.7 Combination of Load Effect225 Concrete Structure and Mixed Structure Heat Receiver Tower225.1 General Requirements235.2 Structural Analysis235.3 Calculation of Ultimate Limit States245.4 Checking of Serviceability
5、 Limit States275.5 Calculation and Reinforcement of Cave315.6 Conversion Platform335.7 Connection Design345.8 Detail Requirements346 Steel Structure Heat Receiver Tower366.1 General Requirements366.2 Structure Analysis and Stability Design376.3 Element design386.4 Conversion Platform386.5 Connection
6、 Design396.6 Detail Requirements397 Ground and Foundation407.1 General Requirements407.2 Foundation Calculation407.3 Raft Foundation407.4 Pile Foundation417.5 Detail Requirements428 Earthquake-Reduction Design438.1 General Requirements438.2 Earthquake-Reduction Calculation438.3 Others439 Others449.1
7、 Aviation Obstacle lights and Markings449.2 Embedded Part449.3 Target Adjusting Area459.4 Heat Preservation and Protection45Explanation of Wording in This Standard46List of Quoted Standards47Addition: Explanation of Provisions48 1 总则1.0.1 为在太阳能热发电厂的吸热塔结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全可靠、技术先进、经济合理、确保质量,制定本规范。1
8、.0.2 本规范适用于单机容量 50MW200MW 的太阳能热发电厂的吸热塔结构设计,其他机组容量的吸热塔可参考执行。1.0.3 太阳能热发电厂的吸热塔设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。502 术语和符号2.1 术语2.1.1 混凝土结构吸热塔 concrete receiver tower主体结构全部采用混凝土材料的吸热塔。2.1.2 混合结构吸热塔 hybrid receiver tower下部采用混凝土结构,上部吸热器支撑部分采用钢结构的吸热塔。2.1.3 钢结构吸热塔 steel receiver tower主体结构全部采用钢结构的吸热塔。2.1.4 大开孔吸热塔
9、big hole receiver tower底部开孔圆心角大于 70 度的混凝土结构吸热塔或混合结构吸热塔。2.1.5 转换平台 transfer platform混合结构或钢结构吸热塔上部承担吸热器钢结构和设备荷载的平台。2.1.6 减振装置 vibration damping device用于减小吸热塔风振响应的设备。2.1.7 吸热塔高度 tower height吸热塔室外地面至集热器塔架主体结构顶部(不包括顶部吊车)的高度。2.1.8 涡激共振 vortex resonance风经过结构时产生旋涡脱落,当旋涡脱落频率与结构或构件的自振频率接近或相等时, 由涡激力所激发出的结构或构件的
10、一种共振现象。2.1.9 横风向风振 across-wind sympathetic vibration在吸热塔背风侧产生的旋涡脱落频率较稳定且与结构自振频率相等时,产生的横风向的共振现象。2.1.10 临界风速 critical wind speed结构产生横风向共振时的风速。2.2 符号2.2.1 作用和作用效应S承载能力极限状态下作用组合的效应设计值; Mws 为桩对计算单元截面处的弯矩设计值;N1i 、N2j 荷载效应基本组合下的桩顶反力设计值; Fji水平地震作用标准值;FEvk结构总竖向地震作用标准值; Fvi质点的竖向地震作用标准值; Geq结构等效总重力荷载;SGE重力荷载代表
11、值; Gj质点的重力荷载; SWk风荷载效应;SEhk、SEvk水平地震作用效应和竖向地震作用效应;SMaE 由地震作用、风荷载、日照及基础倾斜引起的附加弯矩效应; SG1k、SGik分别为可变作用的标准值的效应;Nk、Mk、Mak各项荷载标准值(包括风荷载)共同作用下的截面轴向力和弯矩; Xji质点的水平相对位移;𝜎𝑠𝑘在各项标准荷载和温度共同作用下的纵向钢筋拉应力;𝜎𝑠在各项标准荷载组合值作用下的纵向钢筋拉应力。2.2.2 抗力和材料性能R结构构件的抗力设计值;𝑓d材料性能的设计值;Ү
12、91;tk混凝土抗拉强度标准值;𝑦𝑓y、𝑓钢筋的抗拉、抗压强度。2.2.3 几何参数ak几何参数的标准值; De吸热塔整体外形等效直径; h吸热塔总高度;d塔筒计算截面的外径;A塔筒截面面积; As钢筋的截面面积; r塔筒平均半径;1、2塔筒截面受压、受拉区的孔洞半角;c最外一排纵向受拉钢筋的边缘至受拉区底边的距离; Ate有效受拉混凝土截面面积;As受拉区纵向钢筋截面面积; deq受拉区纵向钢筋的等效直径; di受拉区纵向钢筋的公称直径; HT为吸热塔结构的总高度;R1、R2 桩中心距计算截面距离。2.2.4 计算系数𝛾0结构重
13、要性系数;𝛾𝑅𝑑结构构件的抗力模型不定性系数;𝛾𝑅𝐸 抗震设计时采用的承载力抗震调整系数;z 风 振 系 数 ; s风荷载体型系数;z风压高度变化系数; 吸热塔结构阻尼比; C振型系数;gR 峰 值 因 子 ; Lz横风向风振系数; Lz横风向体型系数;h塔顶部标高处的风压高度变化系数;𝛾CB、𝛾CN分别为宽带风振响应相关系数和窄带风振响应相关系数;𝜆1、𝜆2分别为涡激锁定区的起始系数和终振系数;r与宽带和窄带相对占比有关的系数;
14、19862;𝐵𝛾𝑚𝑎𝑥边界风速所对应的宽带响应相关系数; gB边界风速所对应的宽带响应相关系数; gN窄带响应峰值因子;j水平地震作用影响系数;𝛾𝑗振型的参与系数;𝛼vmax竖向地震影响系数的最大值;𝛾𝑅𝐸 承载力抗震调整系数;𝛾𝑤风荷载风向系数;𝜑𝑊𝐸风荷载组合值系数;𝜑𝑊𝐸附加弯矩组合值系数
15、;GE重力荷载分项系数;𝛼𝑇混凝土的线膨胀系数; G永久性作用分项系数; SGk永久作用的标准值的效应;Q1、Qi分别为可变作用的分项系数;ci可变作用的组合值系数; 受压区的半角系数; t受拉钢筋的半角系数;acr 构件受力特征系数;y 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数;rte 按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率; vi受拉区纵向钢筋的相对粘结特性系数;E钢筋和混凝土的弹性模量比。2.2.5 其他Ge吸热塔整体等效重量分布值; T结构自振周期;I1010m 高度名义湍流强度;M平均风剖面指数;𝑓𝑐顺风向风载计算的特
16、征频率;𝑓𝑠𝑐顺风向风脉动风功率谱; Jp顺风向脉动风相关函数; wk高度 z 处的顺风向风压;w0基本风压;V0基本风压对应的基本风速; wLK高度 z 处的横风向风压; Sc涡激振动的斯柯顿数; air空气的密度;Vcr临界风速; St斯托罗哈数;Vh吸热塔顶部的风速;𝑓横风计算时的特征频率;𝑚𝑎𝑥𝑓边界风速对应的特征频率;SCL𝑓 横风向脉动风功率谱特征值;SCL𝑓max边界风速对应横风向脉动风功率谱特征值;𝛾
17、119862;𝐵风功率谱特征值;𝐶𝐵𝛾𝑚𝑎𝑥边界风速对应的风功率谱特征值;Vh塔顶高度处的平均风速;wLC引起横风向风振的风速所对应的风压;Xjij 振型 i 质点的水平相对位移; Hi、Hj分别为质点的计算高度; ui、uj质点的最终水平位移;t 筒壁内外温差;s1、s2基础倾斜方向两边缘的最终沉降量。3 基本规定3.1 一般规定3.1.1 吸热塔高度不小于 150m 时,其安全等级为一级,其他为二级。3.1.2 吸热塔的结构设计使用年限应为 50 年。3.1.3 吸热塔结构设计除
18、应符合承载能力极限状态、正常使用极限状态、耐久性极限状态的规定外,尚应满足有关容许应力、安全系数的要求。3.1.4 吸热塔结构的抗震设防分类应为重点设防类(乙类)。3.1.5 吸热塔结构体系应结合吸热器型式和设备安装方式确定,可采用钢结构、钢筋混凝土结构或混合结构。3.1.6 在荷载的标准组合效应作用下,吸热塔结构任意高度的水平位移不应大于该点离地高度的 1/100,同时应满足工艺的特殊位移要求。3.1.7 当吸热器采用整体吊装的安装方案时,应进行安装过程中的施工阶段验算。3.2 材料3.2.1 混凝土的性能要求、钢筋和钢材的力学性能指标等应符合现行国家标准的规定。3.2.2 钢筋混凝土吸热塔
19、主体结构的混凝土强度等级不应低于 C30。预应力混凝土结构构件的混凝土强度等级不宜低于 C40。3.2.3 混凝土结构的钢筋应按下列规定选用:1 纵向受力普通钢筋可采用 HRB400、HRB500、HRBF400、HRB500、HRB335、RRB400、HPB300 钢筋;梁、柱、筒壁和斜撑构件的纵向受力普通钢筋宜采用 HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500 钢筋。2 箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HRB335、HPB300、HRB500、HRBF500 钢筋。3.2.4 当进行钢筋代换时,除应符合设计要求的构件承载力、裂缝宽度验算以及抗震性能规定外,尚应满足钢
20、筋最小配筋率、钢筋间距、混凝土保护层厚度、钢筋锚固长度、接头面积百分率及搭接长度等构造要求。3.2.5 为保证结构承载能力和防止出现脆性破坏,钢材应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度、工作环境和气候条件等因素选用牌号和材性。3.2.6 钢材宜采用Q235 钢、Q355 钢、Q390 钢和 Q420 钢,其质量应分别符合现行国家标准碳素结构钢GB/T700 和低合金高强度结构钢GB/T1591 的有关规定,并不应低于 B 级。当采用其他牌号的钢材时,应符合现行国家标准钢结构设计标准GB50017 的有关规定。结构用钢板、热轧工字钢、槽钢、角钢、H 型钢和钢管等型材
21、产品的规格、外形、重量及允许偏差应符合国家现行相关标准的规定。3.2.7 钢材应具有屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳当量以及冷弯试验的合格保证;对直接承受动力荷载或需验算疲劳的构件所用钢材尚应具有冲击韧性的合格保证。3.2.8 钢结构连接材料的设计指标,应按现行国家标准钢结构设计标准GB50017 的有关规定执行。3.3 承载能力极限状态计算规定3.3.1 吸热塔的承载能力极限状态计算应包括下列内容: 1 结构构件应进行承载力(包括失稳)计算;2 有抗震设防要求时,应进行抗震承载力计算;3 必要时尚应进行结构的倾覆、滑移验算;3.3.2 对持久设计状况
22、、短暂设计状况和地震设计状况,当用内力的形式表达时,结构构件应采用下列承载能力极限状态设计表达式:0SR(3.3.2-1)R=R(fd,ak,)/Rd(3.3.2-2) 或 R=R(fd,ak,)/RE(3.3.2-3)式中:0结构重要性系数:在持久设计状况和短暂设计状况下,对安全等级为一级的结构构件不应小于 1.1,对安全等级为二级的结构构件不应小于 1.0,;对地震设计状况下应取 1.0;S承载能力极限状态下作用组合的效应设计值:对持久设计状况和短暂设计状况应按作用的基本组合计算;对地震设计状况应按作用的地震组合计算;R结构构件的抗力设计值; R()结构构件的抗力函数;Rd结构构件的抗力模
23、型不定性系数:静力设计取 1.0,对不确定性较大的结构构件根据具体情况取大于 1.0 的数值;RE抗震设计时采用的承载力抗震调整系数; fd材料性能的设计值;ak几何参数的标准值,当几何参数的变异性对结构性能有明显的不利影响时, 应增减一个附加值。3.3.3 质量较大和重要的非结构构件与主体结构应有可靠连接,宜采用等效侧力法或楼面谱法进行抗震验算。3.4 正常使用极限状态验算规定3.4.1 吸热塔结构应按下列规定进行正常使用极限状态验算: 1 对需要控制变形的构件,应进行变形验算;2 对不允许出现裂缝的混凝土构件,应进行抗裂验算;3 对允许出现裂缝的混凝土构件,应进行最大裂缝宽度验算;3.4.
24、2 对于正常使用极限状态,结构构件应分别按荷载的准永久组合并考虑长期作用的影响或标准组合并考虑长期作用的影响,采用下列极限状态设计表达式进行验算:S C(3.4.2)式中: S 正常使用极限状态作用组合的效应设计值;C结构构件达到正常使用要求所规定的变形、应力、裂缝宽度和自振频率等的限值。3.4.3 吸热塔结构构件挠度计算值不应超过限值,挠度限值按照现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010和钢结构设计标准GB 50017执行。3.4.4 吸热塔结构构件的受力裂缝控制等级要求和裂缝控制验算应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010的规定。3.5 耐久性设计3.5.1 混凝土结构应根
25、据设计使用年限和环境类别进行耐久性设计,耐久性设计包括下列内容:1 确定结构所处的环境类别;2 提出对混凝土材料的耐久性基本要求;3 确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度;4 不同环境条件下的耐久性技术措施;5 提出结构使用阶段的检测与维护要求。3.5.2 混凝土结构进行耐久性设计时,结构暴露的环境类别应按混凝土结构耐久性设计标准GB/T50476 进行划分。海风环境和海岸环境应根据当地情况并考虑主导风向及结构所处迎风、背风部位等因素的影响,由调查研究和工程经验确定。3.5.3 混凝土材料应符合混凝土结构耐久性设计标准GB/T50476和工业建筑防腐蚀设计标准GB/T 50046的相关要求。3.5
26、.4 混凝土结构及构件尚应采取下列耐久性技术措施:1 有抗渗要求的混凝土结构,混凝土的抗渗等级应符合有关标准的要求;2 严寒及寒冷地区的潮湿环境中,结构混凝土应满足抗冻要求,混凝土抗冻等级应符合有关标准的要求;3 处于二、三类环境中的悬臂构件宜采用悬臂梁-板的结构形式,或在其上表面增设防护层;4 处于二、三类环境中的结构构件,其表面的预埋件、吊钩、连接件等金属部件应采取可靠的防锈措施。5 处在三类环境中的混凝土结构构件,可采用阻锈剂、环氧树脂涂层钢筋或其他具有耐腐蚀性能的钢筋、采取阴极保护措施或采用可更换的构件等措施。3.5.5 耐久性环境类别为四类和五类的混凝土结构,其耐久性要求应符合相关标
27、准的规定。3.5.6 混凝土结构在设计使用年限内尚应遵守下列规定:1 建立定期检测、维修制度;2 设计中可更换的混凝土构件应按规定更换;3 构件表面的防护层,应按规定维护或更换;4 结构出现可见的耐久性缺陷时,应及时进行处理。3.5.7 钢结构构件防腐蚀设计应满足现行国家标准钢结构设计标准GB50017 的要求。4 荷载与作用4.1 一般规定4.1.1 吸热塔结构上的荷载与作用可分为下列三类:1 永久荷载:结构自重(包括塔内及塔顶各层平台自重),固定设备自重(如:吸热器罐体),土重,土压力,地基变形,结构内部的预应力(若有)等。2 可变荷载:设备自重(如:电气设备、电梯等),管道、阀门自重,设
28、备、管道内介质重,风荷载,雪荷载,覆冰荷载,安装检修荷载,平台活荷载,温度作用,多遇地震作用等。3 偶然荷载:撞击、爆炸、罕遇地震作用等。4.1.2 本规范未规定的荷载与作用,均应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009 和建筑抗震设计规范GB50011 的规定采用。4.2 设备管道荷载4.2.1 吸热塔结构上的设备荷载包括:吸热器支架自重、吸热器自重、保温材料重、吸热器中介质重量、减振装置自重(若有)、各层平台上的电气设备自重、电梯自重、电机重等。4.2.2 吸热塔结构上的管道荷载包括:吸热介质(如:熔盐)管道自重、管道保温材料重、管道中的介质重量、阀门自重等。4.2.3 吸热器及其支架
29、为塔顶固定设备,为永久荷载,分项系数分别取 1.3(对结构不利时)、1.0(对结构有利时)、0.9(抗倾覆和滑移验算时)。4.2.4 吸热器中介质重量、吸热器保温材料重量、减振装置自重(若有)、各层平台上的电气设备自重、电梯自重、电机重、管道自重、管道保温材料重量、管道中的介质重量、阀门自重均为可变荷载,可变荷载分项系数分别取 1.5(对结构不利时)、0(对结构有利时)。4.2.5 设备及管道荷载在正常运行工况下其组合值系数、频遇值系数、准永久值系数应取1.0。4.3 平台活荷载4.3.1 吸热塔平台活荷载应包括在生产使用、检修和施工安装过程中,由设备、管道、材料堆放和运输工具等重物所引起的荷
30、载。4.3.2 当工艺布置无特殊要求时,吸热塔平台活荷载的取值可按照表 4.3.2 采用表 4.3.2 平台活荷载标准值序号名称标准值(kN/m2)组合值系数频遇值系数准用久值系数1配电室60.90.90.82电子间50.90.90.83配电室、电子间屋面20.70.50.44转换平台40.70.70.55设备检修平台40.70.70.56非承重检修平台30.70.70.57障碍灯平台30.70.70.58楼梯3.50.70.50.3注:1 表中 13 的荷载不包含电缆桥架的荷载。2 当电缆吊在配电室、电子间楼板下或其屋面板下时,应考虑电缆的实际荷载。3 当吸热器厂家有特殊要求时,转换平台活荷
31、载可按照实际取值。4 配电室、电子间楼面活荷载由工艺专业提供,对于一般盘柜可按表列采用。对于变压器荷载应单独计入。4.3.3 吸热塔的屋面,可不考虑积灰荷载。4.4 风荷载4.4.1 吸热塔风荷载应考虑顺风向风荷载和横风向风荷载,其中顺风向风荷载由顺风向平均风、顺风向脉动风以及顺风向风振惯性力三部分组成。4.4.2 结构设计基本风压应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009 规定的 50 年重现期的风压采用,但基本风压不得小于 0.35kN/m2。吸热塔安全等级为一级时,其计算风压可按基本风压的 1.1 倍确定,对沿海台风地区,则应由 100 年重现期的风压确定。4.4.3 混凝土和混合结
32、构吸热塔风荷载可按本节规定计算;钢结构及特殊外形吸热塔结构的风荷载计算参数无法直接获取时,宜根据风洞试验确定。顺风向风荷载4.4.4 垂直于吸热塔表面的顺风向风荷载标准值,应按下列规定确定:wk = bz msmz w0式中:wk高度 z 处的顺风向风压(kN/m2);w0基本风压(kN/m2); z高度 z 处的风振系数; s风荷载体型系数; z风压高度变化系数。(4.4.4-1)4.4.5 风荷载体型系数及风压高度变化系数可按建筑结构荷载规范GB50009 的规定采用。4.4.6 高度z 处结构顺风向风荷载风振系数可按照下式计算:zzb (z) = 1.0 + g D(z)g M (z)g
33、 aP(4.4.6-1)D ( z)=De D( z)(4.4.6-2)De =h D( z) (f( z)2 dz0式中:D (z)圆柱直径沿高度变化系数;h (f(z)2 dz0(4.4.6-3)M(z)结构质量与振型变化系数;aP(z)气动特性系数; D(z)高度 z 处的吸热塔直径;(z)所求频率下吸热塔振型,对吸热塔结构可仅考虑前两阶振型的影响; De吸热塔整体外形等效直径;吸热塔结构阻尼比,该处阻尼比可以取 1%1.5%,当风压小于等于 0.5kN/m2时取 1%;当风压大于等于 1.0kN/m2 时取 1.5%,中间风压可插值。4.4.7 高度z 处的结构质量与振型变化系数可通过
34、下式求得:g (z)= G(z)f(z)MGe Cj(4.4.7-1)Ge =h G( z) (f( z)2 dz0Cf =h (f( z)2 dz0h (f( z)2 dz0h(4.4.7-2)(4.4.7-3)式中: G(z)吸热塔沿高度方向重量分布函数(kN/m); Ge吸热塔整体等效重量分布值(kN/m); C振型系数。p fsch J p4.4.8 高度z 处的气动特性系数可通过下式求得:g aP ( z) = gR I10 (10)2aM z(4.4.8-1)fsch =f=4 fch(1 + 70.8 fch1502 )5/6(4.4.8-2)(4.4.8-3)chgR =T V
35、02 ln( 600 )T+(4.4.8-4)0.57752 ln( 600 )T式中:gR峰值因子,小于 2.5 时取 2.5;T结构自振周期(S);I1010m 高度名义湍流强度,对应A,B,C 和D 类场地地面粗糙度场地,可分别取 0.12,0.14,0.23 和 0.39;M平均风剖面指数,对应 A、B、C、D 四类地面粗糙度场地,分别取 0.12、0.15、0.22、0.3;fch 顺风向风载计算的特征频率fsch 顺风向脉动风功率谱Jp顺风向脉动风相关函数,通常取 0.15;V0基本风压对应的基本风速。 横风向风荷载4.4.9 吸热塔表面的横风向风荷载标准值,应按下列规定确定:w=
36、 b m m w D(4.4.9-1)LkLz Ls h 0 e式中:wLK高度z 处的横风向风压,kN/m;Lz横风向风振系数;Lz横风向体型系数,圆形截面可取 0.1;h塔顶部标高处的风压高度变化系数。4.4.10 对吸热塔结构,应根据斯柯顿数及雷诺数的大小进行横风向风荷载的计算: DrS = 4 p Ge z 100(4.4.10-1)c2aire式中:Sc涡激振动的斯柯顿数;用于横风向风荷载计算的阻尼比,在计算横风向风荷载时,其阻尼比可以取1%1.25%,当用于横风计算的风压小于等于 0.5kN/m2 时取 1%;当风压大于等于 1.0kN/m2 时取 1.25%,中间风压可插值;ai
37、r空气的密度,可以取 1.25kg/m3。4.4.11 用于横风向风荷载计算的涡激临界风速可根据下式计算:V = De ( 600)aM(4.4.11-1)cr式中:Vcr临界风速;h吸热塔总高度St T5 hSt斯托罗哈数,对圆形截面可取 0.2。4.4.12 横风向风振系数应根据涡激临界风速和斯柯顿数分别进行判断和计算: 当 V01VcrzbLz = g M(z)(g cB )(4.4.12-1)当 1VcrV02Vcr,且 Sc5 时,吸热塔结构会出现剧烈的涡激共振,应考虑采取专门的风振控制措施,并宜通过风试验验证控制措施的有效性。当 1VcrV02Vcr,且 5Sc10 时,gmax
38、CBz22r + (1 - r) gCN z bLz =g M ( z)(4.4.12-2)且不小于式 4.5.4-1 的值。当 1VcrV02Vcr,且 Sc10 时,zbLz =g M ( z) g CB /(4.4.12-3)当 V02Vcr 时,LZ 取式 4. 4.12-1,4.4.12-2 和 4. 4.12-3 的最大值。式中:CB当风速取2Vh 所对应宽带风振响应相关系数; CN当风速取2Vh 所对应窄带风振响应相关系数; 1涡激锁定区的起始系数,取 0.85;2涡激锁定区的终振系数,取 1.30;r与宽带和窄带相对占比有关的系数,可取 0.75; CBmax边界风速所对应的宽
39、带响应相关系数; Vh吸热塔顶部的风速。4.4.13 宽带相关系数可按下式计算:f *JSCL Cg CB =0.5gB(4.4.13-1)f *max JSCLCg max =0.5gCBBf * 2(4.4.13-2) 1- S * 0.16 *+-t *f10.7 ( f)1.7SfSCL =2.5te (1 + 2.7 ( f * )2 )9.5(4.4.13-3)f * 2 1-max -St f( 0.16 1.7f*max SCL=2.5*maxSte 10.7 f *max(max+1 + 2.7 ( f *)2 )9.5(4.4.13-4)f *= De T Vh(4.4.1
40、3-5)fmax* =DeT V l(4.4.13-6)h2V =V( h )aM(4.4.13-7)h0 10式中:JC 横 风 向 脉 动 荷 载 相 关 函 数,可取 0.12;f *横风计算时的特征频率maxf*边界风速对应的特征频率f* SCL横风向脉动风功率谱特征值SCLf *max 边界风速对应横风向脉动风功率谱特征值gCB风功率谱特征值CBg max 边界风速对应的风功率谱特征值gB背景分量的峰值因子,可取gRVh塔顶高度处的平均风速。4.4.14 窄带相关系数可按下式计算:J cg CN =0.5gN(4.4.14-1)式中:Jc横风向脉动荷载相关函数,可取 0.12;gN窄
41、带响应峰值因子,可取 1.4。4.4.15 风荷载应考虑顺风向风荷载控制和横风向风荷载控制两种组合方式:当顺风向风荷载控制时,p =w = b m m w d(4.4.15-1)wkz s z 0 z当横风向风荷载控制时,(m m d+ b m m D)2()2s z zLz Ls h ep =w(4.4.15-2)wLC式中:wLC引起横风向风振的风速所对应的风压;4.5 温度作用4.5.1 吸热塔结构应计算温度作用及温度效应。计算温差标准值为当地的历年冬季最冷(或夏季最热)的日平均气温与塔内设计温度的差值,正负温差均应验算。4.5.2 吸热塔结构应考虑由日照引起向阳面和背阳面温差引起的温度
42、作用。4.5.3 吸热塔结构由日照引起向阳面和背阳面的温差,应按照实测数据采用,当无实测数据时可按 20oC 采用。4.5.4 筒壁在内外温差作用下,各点的温度计算可参照烟囱设计规范GB50051 进行。4.6 地震作用4.6.1 吸热塔在进行地震作用计算时,应符合以下规定:1 一般情况下,应至少在吸热塔结构两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算;2 对处在抗震设防烈度为 6 度和 7 度场地上的吸热塔可不计算竖向地震作用;8 度和 9度时,应计算水平和竖向地震的共同作用; 9 度抗震设防烈度的一级吸热塔,应进行专门研究;3 质量和刚度分布明显不对称的吸热塔结构,应计算双向水平地震作用下的扭转影响; 其他情况,应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响;4 在地震作用计算时,钢筋混凝土结构吸热塔的结构阻尼比可取 0.05,混合结构吸热塔的结构阻尼比可取 0.04,钢结构吸热塔的结构阻尼比可取 0.02。4.6.2 水平地震作用计算应采用振型分解反应谱法,必要时采用时程分析法补充计算。4.6.3 按振型分解反应谱法进行地震作用计算时,计算振型数不宜少于 7 个。4.6.4 吸热塔结构进行时程分析计算时,应符合下列要求:1
限制150内