石化加热炉带壁板钢结构框架柱壁板平面内计算长度研究

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1、工业炉石P油化工设备技术，2O15，36(6)·23·etro—ChemicalEquipmentTechnology石化加热炉带壁板钢结构框架柱壁板平面内计算长度研究厉亚宁，施刚。，张海涛。，蔡建光，王海涛，孙毅(1．中国石化工程建设有限公司，北京100101；2．土木工程安全与耐久教育部重点实验室，清华大学土木工程系，北京100084；3．恒大地产济南公司，济南250061)摘要：加热炉钢结构中壁板在其平面内有一定刚度，提高了钢柱稳定承载力，然而难以用现有规范的计算方法来确定其在壁板平面内的计算长度系数。文章对某实际工程加热炉两端榀框架结构分别建立了带壁板和纯框架的有限元模型进行

2、分析，通过计算得到了框架柱的计算长度系数和结构的侧倾刚度，并建议在石化加热炉钢结构设计中，应考虑壁板对框架柱稳定承载力的有利作用，带壁板框架柱的壁板平面内的计算长度宜采用规范中无侧移框架柱的计算长度取值方法，且认为较为安全。关键词：加热炉钢结构壁板框架柱计算长度有限元分析石化加热炉通常包括钢结构、炉管、炉衬、燃架柱的在壁板平面内的计算长度系数取值，考虑烧器及其配件等，其中钢结构是支撑加热炉各部壁板作用后按照有侧移还是无侧移框架柱来设计分重量的外部承载框架。钢结构应能承受加热炉这些问题都有待研究解决。各部件的永久荷载、活荷载、检修荷载、风荷载以本文对加热炉结构中的两端榀框架结构分别及地

3、震作用等。其结构特点为带有壁板的框架围建立了带壁板和纯框架的有限元模型，分析其在护结构。平面内的弹性屈曲承载力，得到框架柱平面内计加热炉带壁板钢结构在传统的结构计算中按算长度系数；并根据有限元模型分析计算了结构纯框架的力学模型考虑，壁板作为强度储备。而的侧倾刚度，为工程设计提供建议。实际情况中壁板在其平面内有一定刚度，同时为1概况某实际工程带壁板加热炉(见图1)的横向三立柱提供了侧向约束，提高了钢柱稳定承载力“姐。已有学者对钢壁板采用结构有限元软跨总宽15320rnm，对流段高度9300mm，辐射段高度16370Inm，辐射转对流段5400mm，底件SAP2000中壳元进行精确模型下

4、的计算，得出层1600mm，边柱截面500mm×500mm×12壁板对整体结构的侧向刚度影响较大，计算中如mm×25mm(强轴连接)，底层加强部位柱截面果计入壁板的作用，结构在水平作用下的位移可700mm×500mm×16mm×36mm，中柱截面以大幅度减小，且在设计过程中应注意保证壁板400mm×400mm×13mill×21mm(弱轴连的强度。GB50017—2O03《钢结构设计规范》】接)，框架梁截面400mm×400mm×13mm×确定柱子计算长度时采用了以下假定：只考虑计21mm，斜撑截面为200mm×200mm×8mm×算柱上、下端与其连接的左右横梁对其的约束作12mm；

5、纵向五跨总宽17214mm，辐射段高度用；梁柱刚性连接，材料线弹性；只在节点处受竖16370mm，辐射转对流段5400mm，底层1600向荷载影响；框架各柱同时失稳；无侧移时梁柱单曲率弯曲，有侧移时双曲率弯曲；构件等截面；所收稿Et期：2015-03—27。有柱子刚度参数相等。这几项假定在工程实践中作者简介：厉亚宁，女，1992年毕业于天津大学土建结构工往往有偏离，且实际工程中结构的侧倾刚度难以程专业，工学学士，长期从事炼油加热炉设计工作，已发表论手算精确确定，利用规范计算框架柱的计算长度文5篇。现任工业炉室专业副总工程师，高级工程师。有一定局限性】，对于加热炉带壁板钢结构中框Ema

6、il：liyaning．sei@sinopec．corn。