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1、火电厂RC框排架结构主厂房震害分析与设计建议刘志钦摘要:RC(钢筋混凝土)框排架结构是火电厂主厂房一种常用的结构型式,因承载的设备种类繁多,运行参数复杂,使其整体布置不规则,空间性能差,质量、刚度分布不均匀,导致结构体系的抗震性能较差。作为重要生命线工程的火力发电厂,其主厂房结构的安全性直接关系到电力能源的正常供应,必须有较好的抗震设计以确保工程的安全可靠。通过分析历次大震中RC框排架结构主厂房震害特征的共性,提出加强主厂房抗震设计的建议,为相关的规范修订及规程建立提供参考。关键词:火电厂;主厂房;框排架结构;
2、震害分析;抗震设计中图分类号:TU317+.1文献标志码:ADamageanalysisanddesignsuggestionsonmainbuildingwithRCframe-bentstructureinthermalpowerplantsLIUZhiqinAbstract:RCframe-bentstructureisusedwidelyformainbuildinginthermalpowerplants,irregularintegratedlayout,poorspatialperformance
3、,unevenqualityandrigiditycausepoorseismicbehaviorofthestructuresystemwithmultiplicityequipmenttypesandcomplexoperationparameters.Thesafetyofmainbuildingrelatestonormalsupplyofpowerenergyinthermalpowerplantwithlifelineengineering,byreasonableseismicdesigntoen
4、surethesafety.ThesuggestionspresentedtoimproveseismicdesignofmainbuildingprovidereferencesforrelatedcodemodificationsandrulesestablishmentbyanalyzingthegeneralityofdamagecharacteristicsonmainbuildingwithRCframe-bentstructureinstrongearthquakes.Keywords:therm
5、alpowerplant;mainbuilding;frame-bentstructure;damageanalysis;seismicdesign0引言火电厂主厂房是是电力工程的核心部分,各种重要的设备、管道、电缆和仪表控制系统布置十分复杂、密集,楼层多、柱距大,是一个技术难度较高的工业厂房。主厂房一般由锅炉房、煤仓间、除氧间、汽机[1]房、除尘器和烟囱等生产车间或其中的部分组成,各个生产车间内布置有发电用的主要设备和辅助设备。主厂房设备布置的主要内容包括锅炉房、煤仓间、除氧间、汽机房等生产车间的组合方法;几
6、十年来,主厂房的布置方式已形成较为固定的框排架结构,主厂房横向是以汽机房排架、除氧间和煤仓间双框架结构[2]组成,锅炉房不论是钢结构还是钢筋混凝土结构都自成独立体系。在现代社会中,维系现代城市功能与区域经济功能的基础性工程设施系统,定义为生命线工程系统。作为大型复杂生命线系统的重要组成部分,电力系统的安全性问题直接影响国家的生产建设和人民的生活秩序。历次大震,造成极大损失的一个主要原因是承担救灾的生命线工程破坏严重,影响了救灾工作的顺利进行,而且电厂主厂房这类特殊的工业建筑,其设备价值远远超过建筑结构本身的造价
7、,大震时,即使主体结构不倒塌,仅仅是局部破坏,由此造成的经济损失和社会影响,会远远超过国家和社会的承受能力。所以,对火电厂主厂房结构进行震害分析,具有重要的实用价值和社会意义。[3]1976年7.8级的唐山大地震,陡河电厂钢筋混凝土框排架主厂房部分倒塌,造成电力供应的中断。2008[4]年8.0级的汶川大地震,四川一主厂房结构由于破坏严重,导致电厂短期内无法正常发电。主厂房结构体系[5]复杂、质量和刚度极不规则,空间整体性能差,从而导致其抗震性能较差。本文为便于分析和说明结构[6,7]的震害特征,以典型的横向R
8、C框排架布置为例,如图1。通过在历次大震中各个体的RC框排架主厂房结构主要震害特征,分析震害发生的共性,找出规律,提出加强主厂房抗震设计的建议,以期提高此类特殊工业厂房的抗震防灾水平,为相关规范的修订及规程的建立提供参考。图1典型的横向RC框排架结构1主厂房框排架结构中框架部分的震害分析1.1框架梁柱节点1976年唐山地震中,位于9度区的唐山陡河电厂主厂房框架结构,其梁柱节点核心区,均