火電廠土建結構抗震設計

文/張建光　內蒙古電力勘測設計院有限責任公司　內蒙古呼和浩特　010020

火電廠土建結構抗震設計

文/張建光內蒙古電力勘測設計院有限責任公司內蒙古呼和浩特010020

火電廠土建結構是關乎很多方面的一項工作，其在進行抗震設計上有著非常重要的價值以及深遠影響。抗震設計的科學合理性能夠促使火電廠的穩定劑可靠性能得到顯著程度的提升，同時可在一定程度上促使地震作用影響下的經濟損失減少到最低的程度。文章針對火電廠鋼筋混凝土框架排架的震害問題進行分析，對火電廠土建結構設計重點內容做出介紹，最后，提出與之對應的優化措施。

火電廠；土建結構；抗震設計

1、火電廠鋼筋混凝土框架、排架震害

在我國目前的火電廠土建結構當中，鋼筋混凝土框架、排架是最為多見的結構形式，可是，經過相關專業人士的系統性調查及深入研究我們察覺到，傳統的結構設計方式致使施工過程中存在一系列的問題，這些問題在火電廠遭遇地震發生的情況下便會非常顯著的表現出來，引發震中及震后一系列震害問題的發生。

1.1結構薄弱部位產生塑性變形

如果土建結構上有塑性變形的情況發生那邊會造成整個建筑結構的穩定性喪失，甚至會發生坍塌的現象。因火電廠土建結構的剛度性能是非常小的，在性能薄弱的位置上，受到水平地震作用的影響，非常易引發一系列的質量問題出現，這些問題的出現無疑影響著火電廠工作的正常開展，情節嚴重的情況下還有可能會發生建筑結構坍塌的事件發生，造成人員傷亡、經濟損失等重大事故。

1.2柱和支撐的危害

在最初進行火電廠土建結構設計及后期施工作業當中，要想確保建筑荷載的順利傳輸，那么久需要將柱頭與屋蓋有效的連接在一起，可是此類建筑結構形式存在很多的弊端，極易受到地震作用的影響，柱頭在進行荷載傳輸的過程當中是處在復合受力的形態之下，這種狀況下柱頭會有破裂損壞現象的出現。

1.3圍護結構

圍護結構在進行火電廠土建結構設計中是十分關鍵的一方面內容，目前人們習慣于使用磚墻來做為整個建筑的維護結構，可是，磚墻維護結構在承載性能上市比較薄弱的，穩定性能較低，當受到水平荷載力量的影響下便會由于強度不充足引起倒塌的發生，所以，為更好的促使抗震設計結構性能得到很好的維護，施工人員需針對維護墻體加以不斷的改進，把過去使用的圍護墻完全使用鋼筋混凝土預制板墻全部的代替掉，這樣才能夠促使土建結構的穩定性能在一定程度上獲得顯著程度的提升。

2、火電廠結構抗震設計要點

2.1 汽機房屋面結構

在火電廠土建結構中，汽機房屋面結構是非常多見的一種結構形式，其為鋼屋架或鋼網架的一種，鋼屋架傳力系統是非常簡潔的，因會承受來自各個方向的支撐及屋面檁條聯合作用的影響下，其有良好的整體性能。從理論的曾名進行分析，將鋼屋架當作汽機房屋面是非常科學的一種選擇，這主要是由于其具有良好的剛度性能、能達到良好的水平荷載傳輸成效。設計鋼網架的過程當中，需把它交給鋼結構廠家，廠家來對設計與施工負責，可是，通常情況下，廠家為能夠達到一定的經濟效益針對桿件設計的時候并沒有空留充分的預留設計，僅僅是以滿力設計的方式，并沒有兼顧到土建結構形狀改變給網架結構帶來的不同程度的影響，如此只會致使整個拉桿內力作用完全喪失，引起鋼網架支座有明顯的形狀改變，造成整體土建結構的穩定性逐漸喪失。

2.2 主廠房抗震設計

進行主廠房設計的時候一定要達到規劃設計的總體性要求，最大限度上兼顧到擴建的條件，其關乎到平面布置與豎向布置兩個方面。主廠房平面布置要達到橫平豎直、明確受力、質量剛度在均勻的狀態下進行布置。若跨間的質量非常大，則不應對結構單元的邊緣做出任何的布置。針對質量大的設備，需于剛度中心臨近地區做好相關布置工作。譬如：在結構框架中間的位置來布置煤斗，最大限度上縮減懸臂結構的長度，可是若做的話不可進行重設備的布置。主廠房豎向布置與施工工藝要協調統一起來，運用地位配置的方式，同時需關注工藝荷載與結構自身重量的縮減，對主廠房的高度與重心進行科學的有效掌控。

2.3 牛腿與汽機房運轉層平臺的連接

在溫度變形與地震荷載共同作用下，于主廠房主體結構與支承在主體結構中的汽機房運轉層平臺相互間能達到順暢滑動，可在最大程度上把兩個結構間的互相影響程度減少到最低的程度，汽機房運轉平臺與牛腿相連的位置要設置成可以自由滑動的形式，在設置防震縫上要嚴格的遵循抗震規范開展相關設計，結構間的互動錯位不可產生碰撞或強大的摩擦，要保證牛腿混凝土不能受到任何的不良影響。

2.4 主廠房樓梯

挑選好主廠房的樓梯方位是非常關鍵的，不可在土建結構的端部進行樓梯的設計，一般我們可選用直板式的樓梯。樓梯的端部最大限度的進行梯梁的設置，若在梯段轉折的位置位于樓層的中間，那么就要在樓層下進行支撐結構的相關設置，便于對梯梁起到良好的支撐作用。需要特別注意的問題是，在無任何特殊狀況的前提下，不可使用折板樓梯結構這種形式，因為折板樓梯極易有折斷的情況出現，在地震的作用下如果有損壞的情況，那么維護工作人員唯一的逃生路線就會被完全阻斷。

3、火力發電廠結構抗震設計的優化措施

3.1 采用偏心支撐框架

偏心支撐框架有著良好的抗震成效，其中，豎向支撐一定要開展相關的落地處理。當水平力大的位置一定要進行落地布置。針對高烈度防震區域大型結構則需要進行多道防線的科學設置，若條件允許那么便可進行抗震剪力墻的設置，這樣能夠在極大的程度上促使地震水平剪力的作用顯著的削弱，主框架獲得行之有效地保護。

3.2 提前優化高烈度地震區主廠房、

當主廠房位于高烈度區域，則抗震設計不可遵循一般的方法來開展相關設計，設計人員一定要從主廠房的角度做出全方位的思考，其中包含了土建結構的均勻性、延性、動力性，為此，要從工程現實狀況入手實施進一步的優化設計。

3.3 減少結構外形的較大凸出或收進

火電廠土建結構抗震設計中盡可能的不要有結構外形有較大的凸出或凹進的現象，所以，設計人員一定要采取針對性的措施對土建結構實施科學合理性的設計，要促使火電廠土建結構的抗震性能得到顯著程度的提高。

［1］DL5022-2012，火力發電廠土建結構設計技術規程［S］.

［2］GB50010-2010，混凝土結構設計規范［S］.