發(fā)電廠房土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新抗震規(guī)范的應(yīng)用

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摘要：在社會(huì)快速發(fā)展的階段下，我國科技實(shí)力日益增強(qiáng)。目前，越來越多的技術(shù)應(yīng)用到發(fā)電廠運(yùn)作水平得到有效提升。為保證發(fā)電廠主廠房土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，增強(qiáng)建筑的穩(wěn)定性以及抗震能力，設(shè)計(jì)人員有必要按照新修訂的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》為廠房土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。在這種情況之下，發(fā)電廠將會(huì)在科技技術(shù)以及以新抗震規(guī)范為基礎(chǔ)的良好土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)下保障自身高效平穩(wěn)的發(fā)展。本文主要分析了結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)原則，介紹了發(fā)電廠合理的支撐布置形式，提出了抗震構(gòu)造的改進(jìn)方法。

關(guān)鍵詞：主廠房；新抗震規(guī)范；發(fā)電廠；土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2010年我國新修訂了《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，而結(jié)構(gòu)抗震分析、抗震變形驗(yàn)算、樓層地震剪力控制和不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)等的相關(guān)規(guī)定屬于新增的內(nèi)容，這些內(nèi)容有利于較好地指導(dǎo)土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，提高建筑的抗震性。對(duì)于土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員來講，需要深入地研究規(guī)范內(nèi)容，掌握在《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》下的土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，提升自身設(shè)計(jì)水平。

1結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)原則

概念設(shè)計(jì)指的是在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)將廠房的結(jié)構(gòu)總體地震反應(yīng)放置到首位，要以結(jié)構(gòu)的破壞過程以及破壞機(jī)制對(duì)地震設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為依據(jù)，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)為新修訂的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》新加的內(nèi)容，進(jìn)一步規(guī)范了限制指標(biāo)，明確了嚴(yán)重不規(guī)則、特別不規(guī)則以及不規(guī)則程度的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)。而設(shè)計(jì)人員就需要科學(xué)地改進(jìn)設(shè)計(jì)工作，滿足結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)要求。比如，要優(yōu)化斷面、層高，并均勻布置結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及抗側(cè)力構(gòu)件，降低結(jié)構(gòu)布置中存在錯(cuò)層、短柱和薄弱層問題出現(xiàn)的頻率。不同發(fā)電廠主房的特點(diǎn)存在一定的差異，因此要根據(jù)實(shí)際情況研究結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的適用性。而煤斗的支撐層剛度較低的問題；局部剛度由于樓面錯(cuò)層或者過多開孔導(dǎo)致的不連續(xù)等這些都是設(shè)計(jì)人員需要解決的問題。為指明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方向，避免出現(xiàn)違反結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)要求的問題，新修訂的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中限制了以下方面。一是要嚴(yán)格規(guī)定因工藝布置受到限值的情況下而使用錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的抗震措施，以此提高建筑物的抗震性。如果在8、9度區(qū)以及7度Ⅲ、Ⅳ類場地上，就需要避免在該鋼筋混凝土框架相鄰跨上使用錯(cuò)層結(jié)構(gòu)，從而防止地震對(duì)建筑物穩(wěn)定的影響。二是車荷載作用點(diǎn)應(yīng)該布置到樓層或接近樓層的地方。三是樓板的剛度以及樓板梁采用鋼梁時(shí)有可靠的連接是在鋼梁與混凝土樓板結(jié)構(gòu)分析時(shí)需要考慮的內(nèi)容。四是要在樓層處梁高范圍內(nèi)布置框架與排架跨的聯(lián)結(jié)點(diǎn)。如果在8、9度區(qū)以及7度Ⅲ、Ⅳ類場地時(shí)，則應(yīng)該避免在同層架間設(shè)置聯(lián)結(jié)點(diǎn)。

2發(fā)電廠合理的支撐布置形式

鋼框架一中心支撐體系或者混凝土框架一抗震墻（支撐）體系都在抗震方面具有良好的表現(xiàn)。因此在地震多發(fā)地區(qū)的發(fā)電廠的主廠房則需要合理應(yīng)用這些體系，這樣就可以有效地承擔(dān)地震引起的水平力。為降低施工量，簡化工藝布置，提高施工效率，會(huì)做出減少支撐布置的決定，有的甚至限制布置于廠房兩端的支撐。在這種情況之下，主廠房支撐點(diǎn)的布置將會(huì)集中在某幾個(gè)支座上。若是沿著縱向線均勻的布置支撐點(diǎn)，主廠房的總地震的反應(yīng)將會(huì)增大，不過支座的抗震能力會(huì)降低。通過優(yōu)化支撐布置，可以提高建筑物的承載力，保證整體結(jié)構(gòu)剛度分布的均勻性，這對(duì)抗震十分有力。而減少支撐截面面積，能夠在不改變鋼框架體系布置方式以及數(shù)量下，保證建筑物體的抗震能力。由此可見，增加支撐面與提高抗震效果并不一定成正比。為達(dá)到降低施工成本的同時(shí)增強(qiáng)建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)人員需要充分地了解發(fā)電廠的所在地，并增強(qiáng)自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，以此優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

3抗震構(gòu)造的改進(jìn)

發(fā)電廠主廠房是發(fā)電廠的重要組成部分，提高發(fā)電廠主廠房建筑水平能夠起到促進(jìn)發(fā)電廠發(fā)展的作用。除了發(fā)電廠主廠房之外，其他的廠房具有各自的特點(diǎn)，在不同的特點(diǎn)下所應(yīng)用的結(jié)構(gòu)不盡相同。整體來看，發(fā)電廠結(jié)構(gòu)具有復(fù)雜性的特征，這使得主廠房的開間尺寸、荷載以及結(jié)構(gòu)跨度較大，進(jìn)而增加了梁柱的斷面。正是如此，電廠主廠房在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上會(huì)遇到很大的挑戰(zhàn)，相對(duì)而言，民用建筑可以很好地提高抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，而最終也會(huì)滿足新修訂的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》。對(duì)于電廠主廠房抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員，其需要總結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建完善的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系。尤其是要完善在電廠主廠房抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)薄弱環(huán)節(jié)，以此達(dá)到良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果。抗震構(gòu)造的改進(jìn)可以從以下角度分析。一是伴隨著社會(huì)快速發(fā)展，我國新型材料技術(shù)開發(fā)水平有效提高。在實(shí)際建設(shè)電廠主廠房時(shí)，可以把韌性、可焊性以及延性較好的專用鋼筋使用到鋼筋混凝土當(dāng)中。在這種情況之下，電廠主廠房的抗震性將會(huì)明顯增強(qiáng)，這樣降低了抗震結(jié)果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度。相關(guān)單位以及人員需要著重關(guān)注新型材料市場，合理地應(yīng)用鋼筋材料解決電廠主廠房的抗震性設(shè)計(jì)難度。二是要優(yōu)化考慮布置工藝與主廠房的豎向布置，并使得兩項(xiàng)布置事項(xiàng)的有效的結(jié)合在一起，還要以較低的位置布置與工藝相關(guān)的設(shè)備。由于電廠主廠房結(jié)構(gòu)的自重以及所應(yīng)用的工藝荷載將會(huì)影響其抗震能力，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，以此把控好結(jié)構(gòu)的自重以及所應(yīng)用的工藝荷載力。另外，設(shè)計(jì)人員有必要認(rèn)真地研究關(guān)于“減少廠區(qū)挖方的階梯式布置形式”，掌握其形式運(yùn)用方法，并合理把該方法應(yīng)用到設(shè)計(jì)工作之中。電廠所在的區(qū)域不同，所處的地形會(huì)有有所不同，而設(shè)計(jì)人員還要充分地把地形這一要素考慮在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，盡可能地發(fā)揮地形在電廠主廠房提高抗震能力的積極性。由于豎向布置廠區(qū)對(duì)提高抗震能力具有積極的作用，設(shè)計(jì)人員需要以豎向布置廠區(qū)。三是如果廠房的整體性得不到充分地保障，何談能夠抵抗地震。為保證廠房的整體性，設(shè)計(jì)人員需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中構(gòu)建科學(xué)的支撐體系。一方面，要確保支撐系統(tǒng)的全面性。即涉及各類與支撐相關(guān)的內(nèi)容，強(qiáng)化支撐系統(tǒng)建設(shè)，達(dá)到提高天窗架以及支撐柱間的抗震能力的目的。另一方面，要保證屋面板的連續(xù)整體性，以此提高整個(gè)廠房的抗震水平。四是通過應(yīng)用輕質(zhì)墻板作為主廠房的圍護(hù)，可以在減少結(jié)構(gòu)受力的同時(shí)增強(qiáng)抗震能力。因此，相關(guān)人員需要從市場上采購輕質(zhì)墻板。五是在房屋面板的設(shè)計(jì)中，要減小端柱間的相對(duì)變形，并加強(qiáng)端柱間的整體剛度。與此同時(shí)，還要優(yōu)化房屋面板焊接構(gòu)造工作，以此增加其承受力。

4結(jié)束語

綜上所述，在社會(huì)進(jìn)步發(fā)展下，發(fā)電廠主廠房土建結(jié)構(gòu)抗震改造的水平隨之提高。前人總結(jié)的抗震改造的經(jīng)驗(yàn)，值得設(shè)計(jì)人員深度思考。從目前現(xiàn)狀來看，新修訂的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)當(dāng)前發(fā)電廠主廠房土建結(jié)構(gòu)抗震改造工作更具有指導(dǎo)意義分。因此，設(shè)計(jì)人員有必要樹立終身學(xué)習(xí)意識(shí)，深化對(duì)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的認(rèn)識(shí)。

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作者：周璐 單位：秦能齊源電力工程設(shè)計(jì)有限公司