靳鵬

摘? 要：為了更好地保障火力發(fā)電廠主廠房的安全性與穩(wěn)定性，需要對(duì)火力發(fā)電廠的主廠房結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的抗震設(shè)計(jì)。本文分析當(dāng)前火力發(fā)電廠主廠房震害破壞的情況以及主要原因，在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的主廠房結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)，從汽機(jī)房屋面、主廠房框架、牛腿與汽機(jī)房運(yùn)轉(zhuǎn)層等方面展開(kāi)探究，旨在提供參考建議。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;主廠房結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計(jì)

引言：在地震發(fā)生時(shí)，火力發(fā)電廠中的各個(gè)建筑物結(jié)構(gòu)都會(huì)遭到不同程度的破壞，導(dǎo)致人員生命安全受到威脅，相關(guān)發(fā)電設(shè)備以及管道出現(xiàn)嚴(yán)重的損害，使得火力發(fā)電廠無(wú)法在震后的短時(shí)間內(nèi)就能夠恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不僅給火力發(fā)電廠帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還嚴(yán)重影響到人們的正常生活，因此必須要對(duì)主廠房進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。

1.火力發(fā)電廠主廠房震害破壞情況及原因

通常情況下，火力發(fā)電廠在地震作用后會(huì)產(chǎn)生各種各樣的問(wèn)題，以下就部分結(jié)構(gòu)在地震中的破壞情況及原因進(jìn)行相應(yīng)的分析：

（1）汽機(jī)房屋面結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)在地震作用下若出現(xiàn)整體垮塌，主要原因可能是采用的鋼網(wǎng)架的拉桿內(nèi)力出現(xiàn)變化，其中的多根桿件失效導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)失去穩(wěn)定性，在地震外力的作用下使主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，致使汽機(jī)房屋面結(jié)構(gòu)整體坍塌。（2）主廠房框架。在地震過(guò)程中主廠房框架容易受到不同程度的破壞，主要原因是結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大的扭轉(zhuǎn)，底層柱受到極大的地震力剪力，導(dǎo)致遭受嚴(yán)重的破壞。（3）牛腿。在地震作用下容易造成牛腿出現(xiàn)裂紋，部分牛腿混凝土脫落，鋼筋出露的現(xiàn)象，其主要原因是運(yùn)轉(zhuǎn)層平臺(tái)與框架結(jié)構(gòu)間出現(xiàn)水平錯(cuò)動(dòng)，產(chǎn)生的摩擦力使牛腿出現(xiàn)裂縫。（4）填充墻。填充墻容易出現(xiàn)交叉性的破壞，主要是因?yàn)閴w結(jié)構(gòu)出現(xiàn)兩個(gè)方向力導(dǎo)致的水平變形，使墻體剪壓受到破壞。（5）樓梯。樓梯出現(xiàn)梯板折斷的原因是在地震作用下，兩端支撐梯板的梁在變形方向與大小上存在差異，導(dǎo)致樓梯轉(zhuǎn)折處出現(xiàn)折斷[1]。

2.火力發(fā)電廠主廠房結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

2.1.汽機(jī)房屋面結(jié)構(gòu)

汽機(jī)房屋面結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)水平將直接影響到火力發(fā)電廠主廠房結(jié)構(gòu)的抗震情況。在開(kāi)展汽機(jī)房屋面結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般可以運(yùn)用鋼屋架與鋼網(wǎng)架兩種結(jié)構(gòu)。由于鋼屋架的整體傳力體系比較簡(jiǎn)單，能夠受到水平、橫向、垂直等多個(gè)方向的力的作用，具有較好的整體性能。同時(shí)，鋼屋架具有較強(qiáng)的平面剛度，能夠產(chǎn)生非常好的水平荷載效果，將其與屋面結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)合，既可以使屋面的設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)潔，還能夠提升屋面整體的抗震設(shè)計(jì)水平，提高主廠房的穩(wěn)定性。

在運(yùn)用鋼網(wǎng)架進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，由于其整體性、平面內(nèi)剛度以及傳遞水平荷載的能力均很強(qiáng)，理論上很適合用于汽機(jī)房屋面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，但是在使用前需要將其交給專門的廠家負(fù)責(zé)施工和設(shè)計(jì)，廠家在設(shè)計(jì)時(shí)通常無(wú)法考慮到鋼網(wǎng)架的富余度，并且忽視了主體結(jié)構(gòu)的變形對(duì)鋼網(wǎng)架造成的影響，因此導(dǎo)致汽機(jī)房屋面整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性出現(xiàn)問(wèn)題。

2.2.主廠房框架結(jié)構(gòu)

在進(jìn)行主廠房框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)時(shí)，必須要遵循“小震不壞、中震可修、大震不倒”的設(shè)計(jì)原則，從整體角度入手對(duì)其進(jìn)行整體的規(guī)劃，并且確保結(jié)構(gòu)位移比、周期比、側(cè)剛比等各項(xiàng)指標(biāo)均在規(guī)定的范圍內(nèi)，同時(shí)對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)算，保證主廠房的框架結(jié)構(gòu)能夠滿足“大震不倒”的設(shè)計(jì)原則。在開(kāi)展結(jié)構(gòu)布置的設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)盡量避免或減少短柱或超短柱的使用，確保除氧器不要放置在框架結(jié)構(gòu)的頂層，同時(shí)采用支撐式煤斗，從而有效降低重力荷載代表值的高度，減輕地震發(fā)生時(shí)對(duì)框架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的作用。

在主廠房框架結(jié)構(gòu)中樓梯間、樓層等部分進(jìn)行大面積抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量確保其不處于框架結(jié)構(gòu)的端部或角部，從而最大程度上避免因地震造成的結(jié)構(gòu)大面積扭轉(zhuǎn)變形的情況;在縱向框架梁柱設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)采用雙梁布置的方式，盡可能地避免結(jié)構(gòu)發(fā)生偏心現(xiàn)象，從而有效提升主廠房框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.3.牛腿與汽機(jī)房運(yùn)轉(zhuǎn)層平臺(tái)

在火力發(fā)電廠主廠房結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中，牛腿與汽機(jī)房運(yùn)轉(zhuǎn)層平臺(tái)的設(shè)計(jì)也十分重要。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了確保牛腿與汽機(jī)房運(yùn)轉(zhuǎn)層平臺(tái)之間能夠在日常結(jié)構(gòu)正常溫度變形以及水平地震作用下順利地運(yùn)行，最大程度上降低主體結(jié)構(gòu)與支撐柱之間的影響，應(yīng)當(dāng)將牛腿與汽機(jī)房運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)之間進(jìn)行較好的連接，盡量設(shè)計(jì)為相互自由水平移動(dòng)的形式。同時(shí)，在抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照抗震設(shè)計(jì)要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，并且精確的設(shè)計(jì)地震縫，有效避免地震中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)相互錯(cuò)動(dòng)碰撞的情況，減小摩擦力對(duì)牛腿產(chǎn)生的影響[2]。

2.4.砌體填充墻與非結(jié)構(gòu)構(gòu)件

在火力發(fā)電廠主廠房結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中，需要運(yùn)用大量的砌體填充墻以及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。砌體填充墻的設(shè)計(jì)需要按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求對(duì)構(gòu)造柱、腰梁、墻體、框架梁等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。在砌體填充墻的設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅要提升主廠房結(jié)構(gòu)的整體抗震能力，還應(yīng)當(dāng)對(duì)其周邊的結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)，確保砌體填充墻自身存在問(wèn)題。

在主廠房結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中，還應(yīng)當(dāng)對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中懸挑或外伸的鋼結(jié)構(gòu)雨棚、玻璃幕墻等構(gòu)件都應(yīng)當(dāng)對(duì)其連接點(diǎn)的位置進(jìn)行合理地控制，按照抗震驗(yàn)算的方式對(duì)各個(gè)連接點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，充分提升主廠房結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。

2.5.主廠房樓梯設(shè)計(jì)

在火力發(fā)電廠的樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)采用直板式的樓梯，選擇合適的位置，盡可能地避免設(shè)置與結(jié)構(gòu)端部，并且需要配備相應(yīng)的梯梁。同時(shí)，如何樓梯的轉(zhuǎn)角處恰好位于樓層的正中間，因此需要在樓層下方設(shè)置梯梁的支撐結(jié)構(gòu)，從而有效提升樓梯的穩(wěn)定性。此外，在主廠房樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不能夠?qū)⑵湓O(shè)計(jì)為拆板式，盡可能地避免因地震造成的折斷情況，為人員的疏散與逃生提供更多的阻礙。最后，要充分根據(jù)抗震設(shè)計(jì)要求及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、主廠房的整體結(jié)構(gòu)、樓梯規(guī)劃形式等方面展開(kāi)系統(tǒng)地設(shè)計(jì)。

結(jié)束語(yǔ)：

在進(jìn)行火力發(fā)電廠的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中，需要特別注意主廠房結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合火力發(fā)電廠自身的情況以及所處的地理位置，系統(tǒng)地分析在地震發(fā)生時(shí)火力發(fā)電廠主廠房可能會(huì)面臨的風(fēng)險(xiǎn)，有針對(duì)性地展開(kāi)抗震設(shè)計(jì)，從而全面地提升火力發(fā)電廠整個(gè)主廠房的穩(wěn)定性與安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]李大濤.火電廠主廠房結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)分析[J].四川水泥，2019，（06）：103.

[2]張煒.火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)[J].建材與裝飾，2019，（05）：234-235.