大跨度输煤栈桥结构设计探讨

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1、大跨度输煤栈桥结构设计探讨DiscussiononStructureDesignofLargeSpanCoalConveyingViaduct张红珊，范　洁　　摘　要：通过对栈桥和网架在大跨度输煤栈桥中的应用进行经济性比较，证明输煤栈桥采用网架结构是技术先进、经济合理的。　　关键词：火电厂；输煤栈桥；建筑设计　　Abstract：Throughtheuseofeconomiccomparisonbetweenviaductandreticulatedframedstructuresusedincoalconveyingviaduct,thereticulatedframeds

2、tructureisprovedanadvancedandeconomictechnologyadoptedinlargespancoalconveyingviaduct　　Keywords：thermalpowerplant;coalconveyingviaduct；structuredesign　　某电厂新上一套输煤系统，最长一段118m，分4个柱距，跨度有24m、27m、30m3种形式，最高标高38m。以下主要论述30m栈桥的设计，对栈桥的桥体结构和桥面结构进行优化分析，以进一步降低造价。1桥体结构形式分析　　目前国内大跨度输煤栈桥结构形式一般采用钢桁架结构，这种结构有

3、成熟的应用经验,用于封闭式栈桥较为合理，既起到了承受荷载的作用，又为封闭体系提供了骨架。　　当栈桥露天布置时，采用空间网架结构在技术、经济方面均有先进性，其优势主要在于：网架结构轻巧美观，组成简洁明快，大大丰富了电厂的建筑造型；构件工厂化加工，可节约施工占地，并且加工质量有保证；由于网架结构空间刚度大，构件受力合理，具有先进的经济指标，符合业主的根本利益。　　结合电厂的实际情况，下面选择平面桁架结构形式和空间网架结构形式进行综合比较。2桁架结构设计桁架形式确定　　在常规设计中，桁架主要有平行弦式和下撑式2种结构形式。平行弦桁架的支座位于下弦两端节点，故在其高度范围内，桁架可

4、用于围护结构的侧墙骨架；当采用平行弦桁架时，为保证结构的整体稳定，DL50221993《火力发电厂土建结构设计技术规定》(简称规范)规定应在两端设门形刚架，在桁架的上弦和下弦处，宜通长设置桁架间纵向水平支撑，同时设置横向垂直支撑。而下撑式桁架的支座位于上弦端节点，由于其自重对结构稳定有利，故规范规定在桁架之间，沿全长设置上弦纵向水平支撑，同时设置横向垂直支撑即可；下撑式桁架的结构形状，更接近构件的弯距包络图，受力更合理。综合考虑2种桁架形式，因本工程采用露天栈桥，不需侧围护，且考虑下撑式桁架受力更合理，造价更节省，故选定下撑式桁架结构形式。桁架结构设计　　桁架结构的高度按1/

5、8～1/10跨度确定，考虑到实际工程应用和建筑外形美观，选用矢高m进行设计。桁架外形见图1，现场倾斜16°。　　桁架之间上弦通长设水平纵向支撑，间距3m，共10跨；竖向于m高腹杆处设横向垂直支撑，共3道。两榀钢桁架之间每隔3m设水平横梁1道，用于支承栈桥皮带及纵梁；水平横梁间设置纵梁以支撑走道板及格栅板，平面图见图2。桁架两端一端固定，一端滑动。荷载取值(标准值)　　永久均布荷载格栅板自重：kN/m2；可变均布荷载桥面活荷：kN/m2；　　可变集中荷载横梁上：18kN/处，共4处，受力如图3所示。构件计算与选用　　a.纵梁主要承受格栅板所传的可变荷载、格栅板自重及纵梁自重，根

6、据计算，可选用2］［10，自重为kN/m。　　b.横梁主要承受工艺荷载、纵梁所传荷载及自重荷载，根据计算，可选用2］［36a，自重为kN/m。　　c.根据前面所列荷载，钢桁架节点受力为：可变荷载P1=80kN，永久荷载P2=15kN，桁架及支撑自重P3=8kN。输入《钢桁架计算程序》得：上弦杆2∠180×14；下弦杆2∠180×14；端腹杆2∠160×12；中腹杆2∠110×10；辅助腹杆2∠90×8。　　d.水平支撑选用2∠80×8。　　e.垂直支撑选用2∠100×10。桁架结构体系自重　　每榀桁架自重88kN，约t，共2榀；　　每根钢梁自重kN，约t，共11根；　　每根

7、纵梁自重6kN，约t，共6根；　　每榀水平支撑kN，约t，共10榀；　　每榀横向垂直支撑kN，约t，共3榀。　　由此可知结构总重为t。3网架结构设计3．1形式确定　　本工程输煤栈桥横向宽度为7m，总长度118m，跨度一般为27m，最大跨度为30m，属于中型网架。设计中由于工艺荷载较大，杆件内力较大，国产最大螺栓也无法满足要求，所以采用焊接球方案，此方案对于露天结构的防腐维护十分有利。　　横向网格尺寸2400mm，纵向网格尺寸2400mm或3000mm，进行了正放四角锥、斜放四角锥、上弦4点支承、下弦4