高地震烈度區(qū)大型間接空氣冷卻塔的結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力分析

宋良華，高 嵐，馬 超

（中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)東北電力設(shè)計(jì)院有限公司，長(zhǎng)春 130021）

隨著投產(chǎn)機(jī)組功率越來(lái)越大，火力發(fā)電廠用水量隨之增大。在我國(guó)北部的大部分干旱少雨地區(qū)，雖然煤炭資源豐富，但水資源匱乏，為了節(jié)水，許多電廠采用了間接空氣冷卻塔（以下簡(jiǎn)稱間冷塔）進(jìn)行冷卻，與同等容量機(jī)組的濕冷塔相比，間冷塔塔體規(guī)模更大，而在目前建造間冷塔的地區(qū)，多為風(fēng)壓大、溫差大的地區(qū)。在間冷塔的設(shè)計(jì)中，對(duì)風(fēng)荷載及溫度應(yīng)力的作用研究的比較多，對(duì)超大型間冷塔建在高烈度地震高發(fā)區(qū)域的研究比較少。對(duì)于受力復(fù)雜的大塔，在進(jìn)行各種組合工況的計(jì)算中，對(duì)于塔的某些部位及塔的抗震計(jì)算是設(shè)計(jì)中的控制因素。為保證間冷塔結(jié)構(gòu)安全性并盡可能降低造價(jià)，需對(duì)間冷塔的各結(jié)構(gòu)部位優(yōu)化進(jìn)行研究，選擇合理的安全可靠的結(jié)構(gòu)斷面。以下結(jié)合某工程實(shí)例，運(yùn)用ANSYS軟件進(jìn)行間冷塔結(jié)構(gòu)的整體有限元分析，按照實(shí)際尺寸建立有限元分析模型，對(duì)其進(jìn)行靜、動(dòng)力荷載組合分析和抗震時(shí)程分析計(jì)算，總結(jié)大型間冷塔各結(jié)構(gòu)部位所受控制的荷載工況，為高地震區(qū)間冷塔的結(jié)構(gòu)選型和設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

1 塔的靜、動(dòng)力分析計(jì)算［1］

1.1 塔的強(qiáng)度及裂縫計(jì)算的荷載工況

a.承載能力極限狀態(tài)。工況1：1.0自重荷載＋1.4風(fēng)荷載＋0.6溫度荷載；工況2：1.0自重荷載＋0.84風(fēng)荷載＋1.0 溫度荷載；工況3：1.0 自重荷載＋1.4風(fēng)荷載；工況4：1.2自重荷載＋1.3水平地震效應(yīng)荷載＋0.5豎向地震效應(yīng)荷載＋0.35 風(fēng)荷載＋0.6溫度荷載。……