石油化工装置大型料仓框架设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com汪桢石油化工装置大型料仓框架设计39石油化工装置大型料仓框架设计汪桢中国石化工程建设公司北京100101摘要结合上海高桥200kt／aABS装置成品及掺混料仓框架设计，简要介绍石油化工装置料仓框架计算模型的选定、结构设计方法和构造要求。关键词料仓框架结构设汁石油化工装置料仓通常用于储存、调节和转0运松散颗粒物料。根据工艺特点、输送设备安装和操作空间的要求，料仓通常支承于高度为12～18m的框架上，具有支承位置及重心高、荷载大和排列紧凑等特点。支承料仓的结构框架除了应能承受料仓的

2、静力荷载外，还必须承受较大的地震以及风荷载，因此，必须通过合理的结构选型、准确的结构设计和构造措施来保证结构框架的强度和稳定。本文根据工程实践，探讨料仓框架结构的设计方法。1工程概况图1料仓支承层平面布置图I．1工程名称上海高桥200kt／aABS装置。2设计分析1．2自然条件2．1结构形式基本风压值为0．6kN／m。，地面粗糙度为A料仓结构框架常采用钢结构和钢筋混凝土两类，地震基本烈度为7度(第一组)，二级抗种结构形式。震，IV类场地土。2．1．1钢结构1．3工艺布置钢结构的主要特点是受力明确，施工简便且料仓框

3、架为两层，结构总高为17．5m，支承周期短，不受季节影响。但对于料仓设备支承框6个成品料仓和3个掺混料仓，三排三列呈正方架，由于料仓体积和白重大，地震作用和风荷载型分布。成品料仓直径为7．68m，操作重为也较大，导致框架的水平位移大，若采用钢结构5600kN，掺混料仓直径为5．16m，操作重为则需要布置众多的支撑体系，费用较高。对非抗3000kN，支座以上仓体高度为25m。料仓支承层震地区或工期紧的项目，可以考虑采用钢结构形平面布置见图1。式汪桢：工程师，一级注册结构工程师。1997年毕业于郑州[业：大学_r民建

4、专、世。一直从事结构设计一l作。联系电话：(010)％4877906。学兔兔www.xuetutu.comCHEMICALENGINEERINGDESIGN化工设计2008，18(5)2．1．2钢筋混凝土结构2．3荷载及荷载组合钢筋混凝土结构的侧向刚度大，施工方法成2．3．1荷载熟，材料费用低，相关研究与规范比较完善，工依照现行《建筑结构荷载规范》GB50009业建筑中较重要的结构多采用此形式，也是料仓—2001，料仓框架结构的荷载主要可分为下列框架常用的结构形式。两类：综合比较两种结构的优缺点，并考虑工期、(1

5、)永久荷载：框架结构自重、料仓仓体施工单位施工能力等多方面因素，工程选用钢筋的白重、料仓内储存的物料重等。混凝土框架结构。(2)可变荷载：楼面或平台活荷载、楼面2．2计算模型或平台安装检修荷载、风荷载、雪荷载、裹冰荷从计算力学可知，当构件的长度大于其截面载等。高度的3倍时，该构件就可以简化为杆单元。由这些荷载的标准值可根据荷载规范和相关工一系列这样的构件所组成的结构可按杆系结构进艺专业条件确定。在有裹冰现象的地区还需要考行分析计算，因此通常情况下框架结构尤其钢框虑裹冰荷载。架结构都被简化成杆系结构。2．3．2荷载

6、组合杆系结构的计算模型分为三维空间模型和二荷载组合应满足荷载规范的要求；若处于抗维平面模型两种。震设防地区，则还须满足抗震规范的要求。(1)三维空间模型较合理地描述了结构的2．4地震作用和结构抗震验算空间架构关系，计算准确，精度高，计算量大，抗震规范规定了三种抗震计算方法：底部剪适合电算。力法、振型分解反应谱法和时程分析法。其中底(2)二维平面模型是对某些体形规则、荷部剪力法、振型分解反应谱法是基本方法，时程载规则的空间杆系结构的一种简化模拟，降低了分析法只是一种补充计算方法，对那些特别不规计算的复杂程度，减少了

7、计算工作量，适合于手则、特别重要的甲类建筑和高层建筑才要求采用。算。显然，杆系结构宜按空间体系进行结构整体对高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚分析。度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似单质点需要说明的是在早期的料仓框架的设计中，体系的结构，可以简化使用底部剪力法；否则宜由于条件的限制，常采用二维模型进行结构分采用振型分解反应谱法计算。从料仓框架的结构析。随着技术进步，现已逐步都改用三维空问模布置不难看出，其质量和刚度沿高度分布均匀，型进行结构分析，工程料仓框架三维模型见可近似看成单质点体系，可以采用底部剪

8、力法。图2。如果采用底部剪力法只能对底部框架进行抗震计算，上部料仓荷载除参与框架地震作用计算外，还应对支承梁考虑附加荷载。附加荷载的计算见图3。图2工程料仓框架三维模型图3附加荷载计算示意图学兔兔www.xuetutu.com汪桢石油化工装置大型料仓框架设计41附加荷载采用以下公式计算：况作用下内力的分布，跨中的峰值工况出现在本Fq=aGq跨和隔跨满罐时，支座的峰值工况出