豐滿水電站全面治理（重建）工程發電廠房屋架結構設計

王寶忠，魏子鈞

（中水東北勘測設計研究有限責任公司，吉林 長春 130021）

1 工程概況

豐滿水電站全面治理（重建）工程（以下簡稱“豐滿重建工程”）是在豐滿老壩下游120.00 m位置新建一座混凝土重力壩，工程完工后仍保持原豐滿電站的任務和功能，主要任務是發電，可兼顧供水、防洪等其他效益。

新電站擋水建筑物采用碾壓式混凝土重力壩，采用壩后式廠房，引水發電系統位于擋水建筑物右岸側，廠房內安裝6臺混流式水輪發電機組，單機容量200 MW，重建工程保留原豐滿三期2臺單機容量140 MW的機組，因此重建工程裝機容量共計1 480 MW。

新建發電廠房主廠房尺寸為227.00 m×32.00 m×70.95 m（長×寬×高），主機間長度為170.50 m，安裝間長度為56.50 m，其中，中間機組段（2—6號機組段）長度均為28.00 m，端機組段（1號機組段）長度為30.50 m。

2 屋架結構型式選擇

2.1 方案擬定

主廠房屋架擬采用鋼屋架結構。招標設計階段，鋼屋架采用螺栓球網架結構、雙面坡形式，屋面坡度為6%，上覆輕質混凝土復合屋面板。施工圖階段，考慮到屋面排水、凍融破壞等影響，根據廠區景觀規劃及建筑單體設計方案，屋面排水方式由有組織排水變更為無組織排水，屋面由雙面坡變更為單面坡，坡向上游側。同時，為了滿足廠房內部光照需求，屋頂增設鋼結構框架的采光天窗。為了保證廠房屋面結構具有良好的耐久性及保溫防水性能，屋面由憎水巖棉保溫板、石墨烯聚氨酯保溫層、三元乙丙橡膠卷材防水層、50 mm厚C25細石混凝土面層等組成。

2.2 方案比選

2.2.1 結構安全性

從結構受力角度來看，螺栓球網架為空間受力結構，結構受力較復雜，其承載力受高強螺栓的規格限制，最大受拉桿件設計拉力值不超過1 000 kN，使得螺栓球網架更適合于跨度小、荷載小的中小型網架屋蓋結構；……