輸煤棧橋計算.doc

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1、輸煤棧橋結(jié)構(gòu)計算分析報告一、工程概況該工程為華能金陵電廠二期工程C-05輸煤棧橋結(jié)構(gòu)，包括下部的塔架和上部的輸煤棧橋，總高度將近50m，其中塔架部分高將近44m，塔架底部尺寸為20m×15m的四邊形，輸煤棧橋平面尺寸為5.2m×4m，跨度最大處將近48m。整個結(jié)構(gòu)為一空間桁架結(jié)構(gòu)。二、鋼結(jié)構(gòu)方案概述由于整個結(jié)構(gòu)為嚴重不對稱結(jié)構(gòu)，而且高度較高，因此下部鐵塔的桿件采用鋼管，鋼管的迎風系數(shù)小，截面回轉(zhuǎn)半徑大且各向同性，桿件受壓穩(wěn)定性好、省材。對于上部的棧橋結(jié)構(gòu)，考慮到跨度比較大，而且要與棧橋樓面的主次梁相連接，因此棧橋桁架上弦、下弦和樓面主次梁均采用H型鋼；由于外部環(huán)境因素的影響，棧橋桁架腹桿和屋面

2、支撐均采用T型鋼，這樣能夠避免腐蝕的影響。為了得出比較好的設(shè)計方案，因此對鐵塔部分采用了兩種不同的結(jié)構(gòu)形式進行比較，下面分別稱為方案一（圖1）和方案二（圖10）。圖1方案一圖21-1剖面圖圖32-2剖面圖圖43-3剖面圖圖54-4剖面圖圖65-5剖面圖圖76-6剖面圖圖87-7剖面圖圖10方案2圖118-8剖面圖圖129-9剖面圖圖1310-10剖面圖圖1411-11剖面圖圖1512-12剖面圖三、主要計算過程和結(jié)果1.結(jié)構(gòu)計算所依據(jù)的規(guī)范（1）《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001）（2）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001（2006版））（3）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50

3、017-2003）（4）《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50135-2006）2.結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)計算所采用的有限元程序為SAP2000，該程序有強大的分析和設(shè)計功能，內(nèi)設(shè)有中國《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017-2003），可直接驗算鋼構(gòu)件的截面是否滿足中國規(guī)范的要求。在結(jié)構(gòu)有限元模型的建立過程中，塔柱與基礎(chǔ)采用鉸接，在塔柱頂部共設(shè)置8個（前后各4個）支點和上部桁架相連，這8個支點中，除最右端的2個支點全部鉸接，其余6個支點均釋放掉沿桁架跨度方向的自由度，使其能夠在溫度荷載下自由伸縮。桁架最右端與煤廠立柱的連接也采用鉸接，但要釋放掉沿跨度方向的自由度，避免支座處水平力對立柱的不利影響。塔架部分的主塔柱

4、和桁架部分的上下弦桿、主次梁均采用空間梁單元，其余桿件則均采用兩端釋放轉(zhuǎn)動約束的桿單元。桿件的截面形式如前面所述，結(jié)構(gòu)空間三維有限元計算模型如圖16（方案一）和圖17（方案二）所示，結(jié)構(gòu)有限元模型立面視圖如圖18（方案一）和圖19（方案二）所示。圖16方案一結(jié)構(gòu)有限元模型三維視圖圖17方案二結(jié)構(gòu)有限元模型三維視圖圖18方案一結(jié)構(gòu)有限元模型立面視圖圖19方案二結(jié)構(gòu)有限元模型立面視圖3.荷載取值和荷載組合根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》，該結(jié)構(gòu)主要應(yīng)考慮以下荷載和作用：1.永久荷載結(jié)構(gòu)自重——按鋼材重度為78.5kN/m3計算；棧橋樓面恒載——4.5kN/m2；棧橋兩邊側(cè)墻恒載——4.0kN/m2；棧橋兩

5、邊附加恒載——2.5kN/m2；棧橋屋面恒載——1.0kN/m2；2.可變荷載⑴棧橋樓面工藝活荷載——8.0kN/m2；⑵棧橋樓面工藝活荷載——8.0kN/m2；⑶棧橋屋面雪荷載——0.65kN/m2；⑷風荷載風壓計算標準值根據(jù)公式（1）進行計算，地面粗糙類別為B類，（1）wk——基本風壓，取0.45kN/m2；μz——風壓高度變化系數(shù)，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》中表7.2.1得到；μs——風荷載體形系數(shù)，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》中表7.3.1中第34項計算；βz——高度Z處的風振系數(shù)，按《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》4.2.9計算。⑸地震作用地震烈度：7度；基本地震加速度：0.1g；設(shè)計地震分組：第一組

6、；建筑場地土類別：Ⅲ類。根據(jù)《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》4.4.2的規(guī)定，應(yīng)同時考慮兩個主軸方向的水平地震作用和豎向地震作用，由于剛度和質(zhì)量分布不均勻，還應(yīng)該考慮雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響。⑹溫度作用考慮±25°的溫度作用。3．結(jié)構(gòu)荷載組合結(jié)構(gòu)計算中所取的荷載和其編號如下，承載力極限狀態(tài)計算所取的荷載組合見表1所示，正常實用極限狀態(tài)計算所取的荷載組合見表2所示。D——恒載L——活荷載Wx——X方向的風荷載；Wy——Y方向的風荷載Ex——X方向的地震作用；Ey——Y方向的地震作用Ez——Z方向的地震作用T——溫度作用表1承載力極限狀態(tài)計算中所取的荷載組合DLWxWyExEyEzTDL1.21.4000

7、000DLWxT1.21.40.8400001.0DLWyT1.21.400.840001.0DLWxT1.20.981.400001.0DLWyT1.20.9801.40001.0DLWx1.350.980.8400000DLWy1.350.9800.840000DLWxT1.350.980.8400001.0DLWyT1.350.9800.840001.0DLExWx1.21.20.2801.