身份證號碼：220203197911014546 吉林省 132021

摘要：主要介紹了吉化106電廠干煤棚大跨網(wǎng)殼的結(jié)構(gòu)選型，結(jié)構(gòu)設(shè)計，并對一，二期網(wǎng)殼在后期的對接從設(shè)計和施工的角度進(jìn)行綜合考慮，同時根據(jù)現(xiàn)場的實際情況對施工方法進(jìn)行了分析，為今后類似工程提供經(jīng)驗積累。

關(guān)鍵詞：干煤棚網(wǎng)殼；結(jié)構(gòu)選型；施工方法

1.工程概況

吉化公司106廠是吉化公司的動力中心，該廠提供了吉化公司各生產(chǎn)廠的大部分電能，是吉化集團公司的重要的能源基地。為了應(yīng)對燃煤資源的緊張，提高燃煤的燃燒性能，達(dá)到節(jié)能增效的目的，106廠特新建干煤棚，來保證燃煤的干燥度，使其燃燒時能更充分，獲得更好的經(jīng)濟效益。

干煤棚內(nèi)設(shè)置一臺斗輪機，斗輪機臂長25米，仰角為16°，斗輪機軌道位于煤廠中間。根據(jù)工藝及現(xiàn)場條件要求，網(wǎng)殼的設(shè)計跨度為68米，高度為32米，棚頂采用單層壓型彩鋼板。工程分兩期進(jìn)行施工，一期施工縱向長度為30米，二期長度為60米。

2.結(jié)構(gòu)選型

根據(jù)工藝的要求以及現(xiàn)場條件的限制因數(shù)，干煤棚的設(shè)計跨度取為68米，而且在距干煤棚邊6米處的凈高要求達(dá)到18米。通常對于這類大跨結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，采用較多的有大跨門式剛架結(jié)構(gòu)以及雙層柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，通過多種方案的比較，干煤棚采用落地雙層圓柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式，干煤棚網(wǎng)殼的橫斷面為三心圓柱面，中間大圓半徑為40.3米，兩邊小圓半徑為19.8米，整個斷面由于受到凈高要求而形成向外突出形，這樣可以使結(jié)構(gòu)在滿足受力要求情況下，結(jié)構(gòu)表面面積最小，以減少屋面板的用量，降低工程造價。

3.結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計

⑴荷載類型及組合

干煤棚承受的荷載主要有靜載、活荷載，由于干煤棚四面敞開式結(jié)構(gòu)，受溫度的影響非常大，因此這里還考慮了溫度作用。本工程所在地的地震基本烈度為7度，還需要考慮地震作用，另外還有就是風(fēng)荷載的作用了，具體的個荷載參數(shù)取值如下：

①靜荷載

網(wǎng)殼上僅支撐單層彩鋼板，下弦無任何懸掛荷載，故上弦靜載取0.35KN/m2，方向為垂直地面向下，網(wǎng)殼的自重由計算程序自動到入。

②活荷載

不上人屋面活荷載為0.5KN/m2，屋面雪荷載為0.45 KN/m2，根據(jù)荷載規(guī)范規(guī)定，活荷載按二者中最大值考慮，故活荷載為0.5 KN/m2，并考慮不均勻分布的組合情況。

③溫度作用

本工程所在地室外溫度變化為零上35度至零下35度，考慮施工時的溫度為零上10度左右，設(shè)計中考慮溫差為-45度到+25度。

④地震荷載

當(dāng)?shù)氐卣鸹玖叶葹?度。

根據(jù)上面的荷載種類，進(jìn)行了下列荷載組合的考慮：

①靜+活

②靜+半跨活

③靜+風(fēng)（0度）

④靜+風(fēng)（30度）

⑤靜+風(fēng)（90度）

⑥靜+地震

⑦靜+溫度

⑧靜+活+風(fēng)

⑨靜+活+溫度

⑩靜+活+地震

⑵結(jié)構(gòu)分析與結(jié)果

工程采用浙江大學(xué)空間結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件Mst2005進(jìn)行內(nèi)力分析與設(shè)計，程序自動對預(yù)先設(shè)定的桿件截面進(jìn)行滿應(yīng)力優(yōu)化計算，最后得出結(jié)果。網(wǎng)殼厚度為2米，網(wǎng)格尺寸為3.0mX3.0m，桿件規(guī)格從?60到?180，網(wǎng)殼采用焊接球節(jié)點，其中?300X14和?350X14為帶肋球，整個網(wǎng)殼綜合用鋼量為49.4Kg/m2。

⑶節(jié)點細(xì)部設(shè)計

鑒于網(wǎng)殼的跨度較大，桿件內(nèi)力大，而高強螺栓受力限制，在內(nèi)力大的部分節(jié)點中無法使用螺栓球，故統(tǒng)一采用了焊接球節(jié)點。這雖然增加了網(wǎng)殼現(xiàn)場施工難度，但是使網(wǎng)殼的剛度和安全度都有所提高。

網(wǎng)殼的跨度方向尺寸是長度方向的兩倍以上，因此整個網(wǎng)殼的側(cè)向剛度非常弱，在起主要控制作用的風(fēng)荷載參與的組合下，縱向和側(cè)向位移明顯偏大，尤其是兩端部，因此在設(shè)計中，適當(dāng)?shù)募訌娏藘啥朔膺叢糠?，將最外?cè)的桿件都提高了一到兩個等級。

4.網(wǎng)殼的制作安裝

圓柱面干煤棚根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點和施工單位的技術(shù)條件，一般有“散裝法”，“拼裝架滑移法”，“網(wǎng)架逐條積累整體滑移法”等施工方法，但由于本工程的場地條件限制，網(wǎng)殼只能在原地拼裝，所以滑移法是無法實現(xiàn)的，綜合考慮后本工程施工中采用了散裝和分條拼裝后吊裝相結(jié)合的方法。首先將網(wǎng)殼沿縱向分成三條拼裝，每條長度為10m，每一條沿跨度方向分成三段，如圖5所示。首先完成Ⅰ部分的安裝工作，在操作平臺上將Ⅰ部分組對完畢后，將Ⅰ段進(jìn)行吊裝，完成支座的安裝，另一端搭設(shè)臨時支撐，并安照設(shè)計要求調(diào)整好另一端的高度。然后在按同樣的順序安裝下一條10m寬Ⅰ段，并將兩段間連接起來，將三條Ⅰ段全部對接完畢后，開始組裝Ⅱ部分，Ⅱ部分在平臺上組裝后，整體吊裝，在空中完成Ⅰ和Ⅱ兩部分的對接工作，然后在拼裝下一條Ⅱ段，完成兩段后將兩個Ⅱ段對接，如此再進(jìn)行下一條的安裝直到安裝完畢?？偟陌惭b過程就是這樣的，需要注意的是在吊裝Ⅱ段的時侯，要控制好Ⅱ段的變形，如果吊點選擇不好，造成Ⅱ段空中變形過大，那么在Ⅰ、Ⅱ?qū)拥臅r侯就無法調(diào)整，使對接工作失敗。因此在設(shè)置Ⅱ段的吊點時，采用五個吊點，其中有一個吊點主要是用來調(diào)整Ⅱ段的變形的，選擇外側(cè)吊點時，要求在起吊后Ⅱ段變形為稍稍向外張開，待吊到對接位置后，通過調(diào)整調(diào)節(jié)吊點繩子的長度來調(diào)節(jié)Ⅱ段向外張開的角度，來控制Ⅱ段的形狀以使它滿足對接的要求。中間Ⅱ段吊裝時，吊車站位只能是在網(wǎng)殼跨向外側(cè)，因此吊車的幅度要求特別大，通常吊車都無法滿足，最終選用了一臺250t的吊車吊裝，整個空中對接時間為一個臺班。

圖5 網(wǎng)殼分塊圖

結(jié)語

⑴吉化106廠干煤棚采用本文提出的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式能滿足實際工程的使用要求。

⑵在大跨度的網(wǎng)殼設(shè)計中，網(wǎng)格尺寸的劃分和厚度的選擇對網(wǎng)殼的受力以及經(jīng)濟指標(biāo)都有很大的影響，因此在設(shè)計中要多進(jìn)行方案的對比，選擇最優(yōu)的網(wǎng)格尺寸。

⑶大跨網(wǎng)殼的設(shè)計中，風(fēng)荷載是起著控制作用的荷載，在對網(wǎng)殼的分荷載體型系數(shù)的選取時，應(yīng)根據(jù)風(fēng)洞試驗的結(jié)果或者是相類似工程試驗結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

[1].單魯陽，嚴(yán)惠 大跨度雙層圓柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化分析 《建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報》 1999.20