反應(yīng)器基礎(chǔ)振動(dòng)分析

陳祥勇 師偉

摘 ?要：本文通過反應(yīng)器基礎(chǔ)布置，研究了對(duì)反應(yīng)器振動(dòng)幅度的影響因素。結(jié)合工程實(shí)例，按照國(guó)內(nèi)外規(guī)范有關(guān)要求對(duì)反應(yīng)器樁基彈性系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)反應(yīng)器基礎(chǔ)的震動(dòng)分析進(jìn)行對(duì)比分析，以期為工程設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：反應(yīng)器基礎(chǔ);彈性系數(shù);預(yù)制鋼筋混凝土管樁

中圖分類號(hào)：TQ052 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：2096-6903（2020）05-0000-00

0概述

反應(yīng)器的振動(dòng)幅度不僅基于設(shè)備本身，而且還與樁基有著密切關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)樁基彈性系數(shù)越大，其振動(dòng)幅度也越大。因此控制樁基的彈性系數(shù)對(duì)限制振動(dòng)幅度具有重要影響。在樁基的彈性系數(shù)計(jì)算中其與基礎(chǔ)底板直徑、高度、樁平面布置、樁長(zhǎng)、基底地質(zhì)條件和持力層等均有關(guān)系。

國(guó)內(nèi)現(xiàn)有規(guī)范計(jì)算彈性系數(shù)是先計(jì)算出樁基的抗彎剛度然后與限制之比得出彈性系數(shù);而國(guó)外規(guī)范采用的是計(jì)算出樁端的彈性系數(shù)，然后得出單樁的豎向彈性系數(shù)。

1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

本文以某CPP制乙烯及PE總體改造項(xiàng)目中，10萬t/年聚乙烯裝置內(nèi)的反應(yīng)器為研究對(duì)象。該反應(yīng)器是整個(gè)系統(tǒng)的中樞裝置，由于其特殊性，在工作狀態(tài)下將產(chǎn)生振動(dòng)，為保證反應(yīng)器的正常工作需要通過反應(yīng)器基礎(chǔ)控制其振動(dòng)幅度在規(guī)范允許范圍內(nèi)。

2基本條件

本反應(yīng)器設(shè)備高度26.392m，裙座高度10.709 m，設(shè)備凈重276.3 t，水壓試驗(yàn)總重571.3 t，操作總重356.3 t。基本風(fēng)壓0.55 kN/m2，抗震設(shè)防烈度7度（0.10 g），設(shè)計(jì)地震分組為第一組，場(chǎng)地類別為Ⅱ類。

土層主要由雜填土、耕土、素填土、中砂、粗砂、粘性土、粉土、砂土及碎石土構(gòu)成。樁基礎(chǔ)采用預(yù)制鋼筋混凝土管樁，型號(hào)PHC-AB400（95）-28.3。采用CTCAD計(jì)算，采用圓形基礎(chǔ)，樁布置內(nèi)圈半徑3.8 m樁數(shù)12根，外圈半徑5.2 m樁數(shù)24根均沿圓周均勻布置。獨(dú)立塔基礎(chǔ)采用CTCAD計(jì)算，得出樁布置圖如圖1。

3彈性系數(shù)計(jì)算

3.1根據(jù)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算

根據(jù)《動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50040-96）[1]及《建筑樁基技術(shù)規(guī)》（JGJ 94-2008）范[2]，計(jì)算出樁基的單樁抗壓剛度進(jìn)而計(jì)算該反應(yīng)器基礎(chǔ)的抗壓剛度。其中樁周土當(dāng)量抗剪剛度系數(shù)及土層高度如表1所示。

通過比較發(fā)現(xiàn)：分別以國(guó)標(biāo)公式和國(guó)外的公式計(jì)算得出的彈性系數(shù)差別很大，其與限值的差值比率與最終結(jié)果相差了近6倍。經(jīng)鎮(zhèn)海和沈陽兩個(gè)現(xiàn)場(chǎng)反饋情況看，按照國(guó)外計(jì)算公式計(jì)算結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是安全的，國(guó)標(biāo)計(jì)算差值比率明顯偏大。這是因?yàn)榘凑諊?guó)內(nèi)計(jì)算抗彎剛度系數(shù)時(shí)，僅的考慮了樁側(cè)和樁端的抗剪剛度;而國(guó)外規(guī)范計(jì)算時(shí)不僅考慮了樁的各項(xiàng)參數(shù)而且還考慮了土層的各種條件如泊松比、波速、剪切模量、彈性模量等。因此可以看出國(guó)外規(guī)范計(jì)算時(shí)彈性系數(shù)考慮的更全面也更貼近實(shí)際情況。

參考文獻(xiàn)

[1]GB 50040-96，動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2012.

[2]JGJ 94-2008，建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2019.

[3]REACTOR VIBRATION ANALYSIS[S].Japan：Toyo Engineering Corporation，2007.

收稿日期：2020-03-25

作者簡(jiǎn)介：陳祥勇（1981—），男，安徽肥東人，碩士研究生，高級(jí)工程師，主要從事鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和研究工作。

Abstract：In this paper， through the basic layout of the reactor， the influence factors on the vibration amplitude of the reactor are studied. Combining engineering examples， the elastic coefficient of reactor pile foundation is calculated in accordance with relevant requirements of domestic and foreign codes， and the vibration analysis of reactor foundation is compared and analyzed， in order to provide reference for engineering design.

Keywords：reactor foundation; elastic coefficient; precast reinforced concrete pipe-pile