鍋爐鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com6余熱鍋爐2015．1鍋爐鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析杭州鍋爐集團(tuán)股份有限公司韓仲文廖井雄摘要以煤粉爐為代表的鍋爐鋼架一般以承受豎向荷載為主，為了提高其安全性及經(jīng)濟(jì)性，確保本體部件的平穩(wěn)有效運(yùn)行，需要在設(shè)計(jì)過程中對鋼架的受力形式有充分的認(rèn)識，本文從鋼架的整體性出發(fā)，為實(shí)現(xiàn)鋼架的等強(qiáng)設(shè)計(jì)對鋼架的強(qiáng)度和穩(wěn)定性作了分析和探討。關(guān)鍵詞煤粉爐鋼架整體性等應(yīng)力原則等強(qiáng)設(shè)計(jì)前言梁及平臺扶梯等其他部件的連接，并結(jié)合實(shí)以煤粉爐鋼架為代表的鍋爐鋼架是典際情況選取即可，一般能確保其所受的荷載型的框架結(jié)構(gòu)，從所受荷載來看，鍋筒、水冷是安全的。壁、過熱器等本體部

2、件產(chǎn)生的豎向荷載通過設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)鍋爐鋼架時(shí)，首先要進(jìn)懸掛的方式作用在頂部梁格上，然后通過頂行負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，并選用合適的計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)部梁格傳至柱子；雨棚產(chǎn)生的荷載也通過算，以驗(yàn)證結(jié)構(gòu)是否安全。由于計(jì)算軟件大頂部梁格傳到柱子；空預(yù)器，省煤器及護(hù)板都不能演示具體的計(jì)算過程，設(shè)計(jì)人員根據(jù)等產(chǎn)生的荷載則以分布力的形式作用于尾計(jì)算結(jié)果不能獲得一個(gè)具體直觀的認(rèn)識；部煙道支撐梁上，通過梁最終傳到柱子；此同時(shí)，當(dāng)設(shè)計(jì)人員在使用軟件進(jìn)行建模計(jì)算外，還有平臺扶梯等部件產(chǎn)生的荷載及附加時(shí)，由于個(gè)人使用軟件的方式以及對軟件的荷載也可簡化為集中力直接作用在不同高理解不盡相同，使設(shè)計(jì)結(jié)果與實(shí)際

3、結(jié)構(gòu)存在度上的柱子軸線上。對于此類結(jié)構(gòu)，柱子截差異。面的選用在鋼架設(shè)計(jì)中將決定著整個(gè)鋼架為了改善這一狀況，本文針對以煤粉爐的安全性及經(jīng)濟(jì)性。鋼架為代表的單排柱鍋爐鋼架，在承受豎向目前，常用的鋼架分為單排柱和雙排柱荷載、風(fēng)荷載及地震作用的情況下，對風(fēng)荷二種，對大型鍋爐也可采用附加柱，從受力載，地震荷載作相應(yīng)簡化后驗(yàn)算鋼架底部所狀況來看，一般以內(nèi)排柱為主要承載構(gòu)件，受的彎矩及應(yīng)力。并在確保安全的前提下，外排柱作為附加鋼架所承受的荷載則較小。通過合理選取鋼架構(gòu)件的截面，分析鋼架在因此，只要選定了內(nèi)排柱，外排柱就可根據(jù)荷載作用下的強(qiáng)度、穩(wěn)定性，以提高結(jié)構(gòu)設(shè)學(xué)兔兔www.x

4、uetutu.com余熱鍋爐2015．17計(jì)的安全性及經(jīng)濟(jì)性。種一致性使得總體結(jié)構(gòu)在變形前后能夠保1．計(jì)算原理持其基本形狀。據(jù)此，本文將其等效為一個(gè)本文的計(jì)算基于以下兩個(gè)原則：格構(gòu)式豎向受力構(gòu)件，下端固定，上端自由，(1)等應(yīng)力原則，即在豎向荷載作用梁及支撐相當(dāng)于格構(gòu)式柱子的綴條。．下，各柱子底部應(yīng)力相等。對于同一個(gè)鋼架，2．負(fù)荷統(tǒng)計(jì)各柱子一般選用同種材料，并且高度相近，(1)統(tǒng)計(jì)永久荷載。當(dāng)柱子應(yīng)力相等時(shí)，根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變的關(guān)系，a．鍋爐本體各部件相關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)自各柱在豎向荷載作用下的應(yīng)變和豎向位移重也基本相等。為此，本文將首先用結(jié)構(gòu)計(jì)算b．設(shè)計(jì)院作用在鋼架上管道類

5、荷載軟件對結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步計(jì)算，得到各柱底部軸(2)可變荷載。力。根據(jù)柱底軸向反力的大小，選擇柱子截a．各平臺活荷載面，使得各柱所受軸力與截面積比值相等，b．雪荷載即柱子底部的應(yīng)力相等。這樣不僅可以使材3．風(fēng)荷載的計(jì)算料強(qiáng)度得到充分利用；同時(shí)，由于目前鍋爐對于鍋爐鋼架來說，風(fēng)荷載不僅作用大都采用吊掛式，當(dāng)各柱的軸向變形保持一在鋼架上，也作用在鍋爐本體部件或緊身封至?xí)r，也有利于鍋爐本體的平穩(wěn)運(yùn)行。閉墻皮上，因此風(fēng)荷載的作用面積應(yīng)計(jì)算由需要指出的是，在上述說明中，假定豎整個(gè)框架圍成的面積。把鋼架看成一個(gè)整體向荷載全部作用在柱子頂部。但在實(shí)際結(jié)構(gòu)后，可將風(fēng)荷載等效為一個(gè)集中

6、力作用在鋼中，荷載在柱子上作用的位置有所不同，各架高度方向上的中點(diǎn)上。根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷柱的受力情況也有所不同。例如，對于空預(yù)載規(guī)范》GB50009—2001，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)器，省煤器所在處的柱子，其荷載不是作用算公式為在柱子頂部，這與假設(shè)的將荷載全部作用在』3zszo(1)x柱子頂部有所區(qū)別，若按上述方法選擇柱子截面則偏于安全；然而考慮到這些柱子的其中口為風(fēng)振系數(shù)，。為體型系數(shù)，受力狀況比較復(fù)雜，這些柱子的截面有所偏為風(fēng)壓高度變化系數(shù)，。為基本風(fēng)大也屬合理。綜合考慮，本文仍采用上述假壓。jJ對于框架結(jié)構(gòu)，迎風(fēng)面取0．8，背風(fēng)定的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。面取一0．5，其余參

7、數(shù)根據(jù)相關(guān)規(guī)范計(jì)算得到。(2)結(jié)構(gòu)分析時(shí)只考慮整體性。在對鋼4．地震作用計(jì)算架進(jìn)行分析時(shí)，認(rèn)為結(jié)構(gòu)在梁、垂直支撐、水結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：平支撐的作用下構(gòu)成一個(gè)整體。同時(shí)，假定FEKaJG。頂部梁格為在平面內(nèi)的剛度無限大，在荷載Q一相應(yīng)于結(jié)構(gòu)自振周期的水平地震作用下，頂部梁格在自身平面內(nèi)只發(fā)生整體位移，使得整體鋼架的變形具有一致性，這影響系數(shù)，按GB50011-2010圖5．1．5學(xué)兔兔www.xuetutu.com8余熱鍋爐2015．1影響系數(shù)，按GB50011-2010圖5．1．5確定。其中C專，另一方面，假定梁的質(zhì)Gq__結(jié)構(gòu)荷載、總重力荷載代表值。量以

8、離散的形式