输煤栈桥计算.doc

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1、输煤栈桥结构计算分析报告一、工程概况该工程为华能金陵电厂二期工程C-05输煤栈桥结构，包括下部的塔架和上部的输煤栈桥，总高度将近50m，其中塔架部分高将近44m，塔架底部尺寸为20m×15m的四边形，输煤栈桥平面尺寸为5.2m×4m，跨度最大处将近48m。整个结构为一空间桁架结构。二、钢结构方案概述由于整个结构为严重不对称结构，而且高度较高，因此下部铁塔的杆件采用钢管，钢管的迎风系数小，截面回转半径大且各向同性，杆件受压稳定性好、省材。对于上部的栈桥结构，考虑到跨度比较大，而且要与栈桥楼面的主次梁相连接，因此栈桥桁架上弦、下弦和楼面主次梁均采用H型钢；由于外部环境因素的影响，栈桥桁架腹杆和屋面

2、支撑均采用T型钢，这样能够避免腐蚀的影响。为了得出比较好的设计方案，因此对铁塔部分采用了两种不同的结构形式进行比较，下面分别称为方案一（图1）和方案二（图10）。图1方案一图21-1剖面图图32-2剖面图图43-3剖面图图54-4剖面图图65-5剖面图图76-6剖面图图87-7剖面图图10方案2图118-8剖面图图129-9剖面图图1310-10剖面图图1411-11剖面图图1512-12剖面图三、主要计算过程和结果1.结构计算所依据的规范（1）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）（2）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001（2006版））（3）《钢结构设计规范》（GB50

3、017-2003）（4）《高耸结构设计规范》（GB50135-2006）2.结构模型结构计算所采用的有限元程序为SAP2000，该程序有强大的分析和设计功能，内设有中国《钢结构设计规范》（GB50017-2003），可直接验算钢构件的截面是否满足中国规范的要求。在结构有限元模型的建立过程中，塔柱与基础采用铰接，在塔柱顶部共设置8个（前后各4个）支点和上部桁架相连，这8个支点中，除最右端的2个支点全部铰接，其余6个支点均释放掉沿桁架跨度方向的自由度，使其能够在温度荷载下自由伸缩。桁架最右端与煤厂立柱的连接也采用铰接，但要释放掉沿跨度方向的自由度，避免支座处水平力对立柱的不利影响。塔架部分的主塔柱

4、和桁架部分的上下弦杆、主次梁均采用空间梁单元，其余杆件则均采用两端释放转动约束的杆单元。杆件的截面形式如前面所述，结构空间三维有限元计算模型如图16（方案一）和图17（方案二）所示，结构有限元模型立面视图如图18（方案一）和图19（方案二）所示。图16方案一结构有限元模型三维视图图17方案二结构有限元模型三维视图图18方案一结构有限元模型立面视图图19方案二结构有限元模型立面视图3.荷载取值和荷载组合根据《建筑结构荷载规范》，该结构主要应考虑以下荷载和作用：1.永久荷载结构自重——按钢材重度为78.5kN/m3计算；栈桥楼面恒载——4.5kN/m2；栈桥两边侧墙恒载——4.0kN/m2；栈桥两

5、边附加恒载——2.5kN/m2；栈桥屋面恒载——1.0kN/m2；2.可变荷载⑴栈桥楼面工艺活荷载——8.0kN/m2；⑵栈桥楼面工艺活荷载——8.0kN/m2；⑶栈桥屋面雪荷载——0.65kN/m2；⑷风荷载风压计算标准值根据公式（1）进行计算，地面粗糙类别为B类，（1）wk——基本风压，取0.45kN/m2；μz——风压高度变化系数，根据《建筑结构荷载规范》中表7.2.1得到；μs——风荷载体形系数，根据《建筑结构荷载规范》中表7.3.1中第34项计算；βz——高度Z处的风振系数，按《高耸结构设计规范》4.2.9计算。⑸地震作用地震烈度：7度；基本地震加速度：0.1g；设计地震分组：第一组

6、；建筑场地土类别：Ⅲ类。根据《高耸结构设计规范》4.4.2的规定，应同时考虑两个主轴方向的水平地震作用和竖向地震作用，由于刚度和质量分布不均匀，还应该考虑双向水平地震作用下的扭转影响。⑹温度作用考虑±25°的温度作用。3．结构荷载组合结构计算中所取的荷载和其编号如下，承载力极限状态计算所取的荷载组合见表1所示，正常实用极限状态计算所取的荷载组合见表2所示。D——恒载L——活荷载Wx——X方向的风荷载；Wy——Y方向的风荷载Ex——X方向的地震作用；Ey——Y方向的地震作用Ez——Z方向的地震作用T——温度作用表1承载力极限状态计算中所取的荷载组合DLWxWyExEyEzTDL1.21.4000

7、000DLWxT1.21.40.8400001.0DLWyT1.21.400.840001.0DLWxT1.20.981.400001.0DLWyT1.20.9801.40001.0DLWx1.350.980.8400000DLWy1.350.9800.840000DLWxT1.350.980.8400001.0DLWyT1.350.9800.840001.0DLExWx1.21.20.2801.