大跨度输煤栈桥结构设计探讨

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时间:2017-08-21

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2、heuseofeconomiccomparisonbetweenviaductandreticulatedframedstructuresusedincoalconveyingviaduct,thereticulatedframedstructureisprovedanadvancedandeconomictechnologyadoptedinlargespancoalconveyingviaduct  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

3、,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

4、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2.1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;

5、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。2.2桁架结构设计  桁架结构的高度按1/8~1/10跨度确定,考虑到实际工程应用和建筑外形美观,选用矢高3.0m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3.0m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。2.2.

6、1荷载取值(标准值)  永久均布荷载格栅板自重:0.7kN/m2;可变均布荷载桥面活荷:4.0kN/m2;  可变集中荷载横梁上:18kN/处,共4处,受力如图3所示。2.2.2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,根据计算,可选用2][10,自重为0.2kN/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0.96kN/m。  c.根据前面所列荷载,钢桁架节点受力为:可变荷载P1=80kN(隔节点有),永久荷载P2=15kN(隔节点有),桁架及支撑自重P3=8kN(每节点均有)。输入《钢桁架计算

7、程序》(TSCAD)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。2.3桁架结构体系自重  每榀桁架自重88kN,约8.8t,共2榀;  每根钢梁自重6.72kN,约0.672t,共11根;  每根纵梁自重6kN,约0.6t,共6根;  每榀水平支撑1.5kN,约0.15t,共10榀;  每榀横向垂直支撑4.0

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