干煤棚的结构选型

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1、第七届全国现代结构工程学术研讨会干煤棚的结构选型王月栋端华飞赵广勇(中国京冶工程技术有限公司北京100088)摘要：近年来干煤棚结构在我国发展迅速，本文通过已有工程总结了干煤棚结构选型的基本原则，同时介绍了现有干煤棚结构的特点，供干煤棚设计和使用单位参考。关键词：干煤棚，网架，网壳，柱面网壳，球面网壳千煤棚主要用于火力发电厂的储煤设施。干煤棚可以减少煤的损失，保护环境；在中国的发展已经有几十年的历史，从全开敞的煤场到半封闭的干煤棚，再到现在已形成的全封闭煤仓形式：干煤棚结构涉及到平面结构和空间结构

2、两大类共约十几种结构形式，如此众多的干煤棚结构形式如何选择使用，是干煤棚结构设计前期的重要决策工作之一。1、千煤棚选型的基本原则干煤棚一般要求有大的空间，其上部结构一般采用钢结构。干煤棚结构的选型问题，包括对上部结构的方案选择和对基础方案的选择，涉及方方面面，归纳起来有如下几个主要方面⋯：1)满足工艺要求．工艺要求，是干煤棚结构设计的根本所在，主要体现在堆取料机的作业要求上，即料堆的长度、高度以及堆取料机的主参数，如堆取料机的能力、斗轮直径、斗轮转速、皮带的速度和宽度、俯仰速度、俯仰角度、回转角度

3、、回转半径、回转速度、轨道中心距、行走速度等等。这些参数决定了堆取料机作业空间的对空限制线，也就限制了干煤棚结构的最小结构尺寸。2)考虑力学性能不同干煤棚结构形式具有不同的受力性能，适用于不同的荷载、外形形状、跨度、边界条件。考虑力学性能就是希望将干煤棚结构所具有的整体抗力、适用范围与具体方案特征、环境条件所需求的一致程度发挥到最大。3y考虑施工可行性要求制造安装足任何一个干煤棚结构功能与技术性能得以实现的物质基础。不同的干煤棚结构形式有多种施工方案。每一种施工方案对结构构件和整体的制作安装质量、

4、施工人员的素质、施工机械、施工工期及施工成本等都有一定的要求。而这些要求就构成了干煤棚结构施工可行性分析的基本要素。4)考虑经济有效性要求任何干煤棚结构的选型，都要受到经济性的影响和制约，不考虑经济代价而盲目追求技术先进性或其他性能的需求而选择的干煤棚结构形式都是危险的。不同的结构选型对干煤棚的结构建造成本、结构日常维护成本、建筑预期灾害损失及加固成本都提出了相应的要求，而这些成本的综合实现就构成了对干煤棚结构经济性能的宏观控制。以上基本原则并不是孤立存在，而是彼此相关，互相依赖又互相制约的。任何

5、一种干煤棚结构形式的选择离不开以上基本原则的综合评价．因而理想的干煤棚结构形式的选择是一项重要而又复杂的工作。工业建筑2007增刊第七届全国现代结构工程学术研讨会2、各种干煤棚结构形式特点简介表1国内部分干煤棚工程基本指标上程名称结构形式跨度柱距／网格长度矢高(m)(吡)(m)基本风压(kN／m2)用钢量(kg／Ⅲ‘)石洞口二厂折线拱102．21010042．50．55166上海石化=厂两铰拱75．2757530O．6100谏辟电厂两铰拱73．87597．52860．4580台州电厂一期三铰拱75

6、7．582．531．40．72129镇海电厂三铰拱73．87．582．531．4072128常熟发电J一铡桁屋架84．19．5120750．4576罗定电厂平扳网架39．05网格4．00267．23OO0．323湛江电厂平板网架798网格421134000．9703嘉兴发电厂柱面网壳103．5网格4．oo8032．906062．2井冈山电厂柱面网壳87网格4．0085760．367．8鸭河u电f一柱面嘲壳108网格3959038766O．3544福州一r门电厂球面网壳直径130网格2．8047．2

7、1308536厦门嵩屿电厂球面网壳直径132网格320480．9538表1是按照干煤棚所采用的结构形式的不同排列向成的基本指标列表”。3。以下是对不『一J干煤棚结构形式的简要评价。2．1干煤棚结构平面体系干煤棚结构平面体系主要包括平面三铰拱、三铰拱、平面刚架、平面桁架等结构形式．从满足工艺性要求方面来看，拱式结构相对较好，但干煤棚结构要求的跨度一般在70米以上，平面体系自身受力性能的局限性决定其技术经济性不佳。用钢量相对较高，表1所示干煤棚结构平面体系的用钢量大致在100kg，m2左右，因而尽管平

8、面结构施工方法较为方便，但近年来在干煤棚领域使用的却越来越少”J。2．2干煤棚结构空间体系随着人们对干煤棚经济性的要求以及计算机技术的发展，干煤棚采用空间结构形式的越来越多。干煤棚结构空间体系主要包括平板网架、网壳和索杂交结构等。2．2．1平扳网架平板网架是空间结构中发展最成熟的一种结构形式，具有受力合理、计算简便、刚度大、材料省、制作安装方便等特点。‘平板网架在干煤棚结构体系中应用也是极为广泛的。常熟发电厂干煤棚、湛江发电厂干煤棚等均采用这种结构形式。但平板网架对堆取料机的工艺要