發(fā)電廠房土建結(jié)構(gòu)設(shè)計新抗震規(guī)范的應(yīng)用

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摘要：在社會快速發(fā)展的階段下，我國科技實力日益增強。目前，越來越多的技術(shù)應(yīng)用到發(fā)電廠運作水平得到有效提升。為保證發(fā)電廠主廠房土建結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性，增強建筑的穩(wěn)定性以及抗震能力，設(shè)計人員有必要按照新修訂的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》為廠房土建結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)。在這種情況之下，發(fā)電廠將會在科技技術(shù)以及以新抗震規(guī)范為基礎(chǔ)的良好土建結(jié)構(gòu)設(shè)計下保障自身高效平穩(wěn)的發(fā)展。本文主要分析了結(jié)構(gòu)概念設(shè)計原則，介紹了發(fā)電廠合理的支撐布置形式，提出了抗震構(gòu)造的改進方法。

關(guān)鍵詞：主廠房；新抗震規(guī)范；發(fā)電廠；土建結(jié)構(gòu)設(shè)計

2010年我國新修訂了《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》，而結(jié)構(gòu)抗震分析、抗震變形驗算、樓層地震剪力控制和不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計等的相關(guān)規(guī)定屬于新增的內(nèi)容，這些內(nèi)容有利于較好地指導(dǎo)土建結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，提高建筑的抗震性。對于土建結(jié)構(gòu)設(shè)計人員來講，需要深入地研究規(guī)范內(nèi)容，掌握在《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》下的土建結(jié)構(gòu)設(shè)計要點，提升自身設(shè)計水平。

1結(jié)構(gòu)概念設(shè)計原則

概念設(shè)計指的是在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的同時將廠房的結(jié)構(gòu)總體地震反應(yīng)放置到首位，要以結(jié)構(gòu)的破壞過程以及破壞機制對地震設(shè)計準則為依據(jù)，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計。結(jié)構(gòu)概念設(shè)計為新修訂的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》新加的內(nèi)容，進一步規(guī)范了限制指標，明確了嚴重不規(guī)則、特別不規(guī)則以及不規(guī)則程度的區(qū)分標準。而設(shè)計人員就需要科學(xué)地改進設(shè)計工作，滿足結(jié)構(gòu)概念設(shè)計要求。比如，要優(yōu)化斷面、層高，并均勻布置結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及抗側(cè)力構(gòu)件，降低結(jié)構(gòu)布置中存在錯層、短柱和薄弱層問題出現(xiàn)的頻率。不同發(fā)電廠主房的特點存在一定的差異，因此要根據(jù)實際情況研究結(jié)構(gòu)設(shè)計，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的適用性。而煤斗的支撐層剛度較低的問題；局部剛度由于樓面錯層或者過多開孔導(dǎo)致的不連續(xù)等這些都是設(shè)計人員需要解決的問題。為指明結(jié)構(gòu)設(shè)計方向，避免出現(xiàn)違反結(jié)構(gòu)概念設(shè)計要求的問題，新修訂的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中限制了以下方面。一是要嚴格規(guī)定因工藝布置受到限值的情況下而使用錯層結(jié)構(gòu)的抗震措施，以此提高建筑物的抗震性。如果在8、9度區(qū)以及7度Ⅲ、Ⅳ類場地上，就需要避免在該鋼筋混凝土框架相鄰跨上使用錯層結(jié)構(gòu)，從而防止地震對建筑物穩(wěn)定的影響。二是車荷載作用點應(yīng)該布置到樓層或接近樓層的地方。三是樓板的剛度以及樓板梁采用鋼梁時有可靠的連接是在鋼梁與混凝土樓板結(jié)構(gòu)分析時需要考慮的內(nèi)容。四是要在樓層處梁高范圍內(nèi)布置框架與排架跨的聯(lián)結(jié)點。如果在8、9度區(qū)以及7度Ⅲ、Ⅳ類場地時，則應(yīng)該避免在同層架間設(shè)置聯(lián)結(jié)點。

2發(fā)電廠合理的支撐布置形式

鋼框架一中心支撐體系或者混凝土框架一抗震墻（支撐）體系都在抗震方面具有良好的表現(xiàn)。因此在地震多發(fā)地區(qū)的發(fā)電廠的主廠房則需要合理應(yīng)用這些體系，這樣就可以有效地承擔地震引起的水平力。為降低施工量，簡化工藝布置，提高施工效率，會做出減少支撐布置的決定，有的甚至限制布置于廠房兩端的支撐。在這種情況之下，主廠房支撐點的布置將會集中在某幾個支座上。若是沿著縱向線均勻的布置支撐點，主廠房的總地震的反應(yīng)將會增大，不過支座的抗震能力會降低。通過優(yōu)化支撐布置，可以提高建筑物的承載力，保證整體結(jié)構(gòu)剛度分布的均勻性，這對抗震十分有力。而減少支撐截面面積，能夠在不改變鋼框架體系布置方式以及數(shù)量下，保證建筑物體的抗震能力。由此可見，增加支撐面與提高抗震效果并不一定成正比。為達到降低施工成本的同時增強建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，設(shè)計人員需要充分地了解發(fā)電廠的所在地，并增強自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力，以此優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。

3抗震構(gòu)造的改進

發(fā)電廠主廠房是發(fā)電廠的重要組成部分，提高發(fā)電廠主廠房建筑水平能夠起到促進發(fā)電廠發(fā)展的作用。除了發(fā)電廠主廠房之外，其他的廠房具有各自的特點，在不同的特點下所應(yīng)用的結(jié)構(gòu)不盡相同。整體來看，發(fā)電廠結(jié)構(gòu)具有復(fù)雜性的特征，這使得主廠房的開間尺寸、荷載以及結(jié)構(gòu)跨度較大，進而增加了梁柱的斷面。正是如此，電廠主廠房在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計上會遇到很大的挑戰(zhàn)，相對而言，民用建筑可以很好地提高抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計水平，而最終也會滿足新修訂的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》。對于電廠主廠房抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計人員，其需要總結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗，構(gòu)建完善的結(jié)構(gòu)設(shè)計體系。尤其是要完善在電廠主廠房抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計薄弱環(huán)節(jié)，以此達到良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計效果?？拐饦?gòu)造的改進可以從以下角度分析。一是伴隨著社會快速發(fā)展，我國新型材料技術(shù)開發(fā)水平有效提高。在實際建設(shè)電廠主廠房時，可以把韌性、可焊性以及延性較好的專用鋼筋使用到鋼筋混凝土當中。在這種情況之下，電廠主廠房的抗震性將會明顯增強，這樣降低了抗震結(jié)果結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度。相關(guān)單位以及人員需要著重關(guān)注新型材料市場，合理地應(yīng)用鋼筋材料解決電廠主廠房的抗震性設(shè)計難度。二是要優(yōu)化考慮布置工藝與主廠房的豎向布置，并使得兩項布置事項的有效的結(jié)合在一起，還要以較低的位置布置與工藝相關(guān)的設(shè)備。由于電廠主廠房結(jié)構(gòu)的自重以及所應(yīng)用的工藝荷載將會影響其抗震能力，設(shè)計人員在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時優(yōu)化設(shè)計方案，以此把控好結(jié)構(gòu)的自重以及所應(yīng)用的工藝荷載力。另外，設(shè)計人員有必要認真地研究關(guān)于“減少廠區(qū)挖方的階梯式布置形式”，掌握其形式運用方法，并合理把該方法應(yīng)用到設(shè)計工作之中。電廠所在的區(qū)域不同，所處的地形會有有所不同，而設(shè)計人員還要充分地把地形這一要素考慮在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，盡可能地發(fā)揮地形在電廠主廠房提高抗震能力的積極性。由于豎向布置廠區(qū)對提高抗震能力具有積極的作用，設(shè)計人員需要以豎向布置廠區(qū)。三是如果廠房的整體性得不到充分地保障，何談能夠抵抗地震。為保證廠房的整體性，設(shè)計人員需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計之中構(gòu)建科學(xué)的支撐體系。一方面，要確保支撐系統(tǒng)的全面性。即涉及各類與支撐相關(guān)的內(nèi)容，強化支撐系統(tǒng)建設(shè)，達到提高天窗架以及支撐柱間的抗震能力的目的。另一方面，要保證屋面板的連續(xù)整體性，以此提高整個廠房的抗震水平。四是通過應(yīng)用輕質(zhì)墻板作為主廠房的圍護，可以在減少結(jié)構(gòu)受力的同時增強抗震能力。因此，相關(guān)人員需要從市場上采購輕質(zhì)墻板。五是在房屋面板的設(shè)計中，要減小端柱間的相對變形，并加強端柱間的整體剛度。與此同時，還要優(yōu)化房屋面板焊接構(gòu)造工作，以此增加其承受力。

4結(jié)束語

綜上所述，在社會進步發(fā)展下，發(fā)電廠主廠房土建結(jié)構(gòu)抗震改造的水平隨之提高。前人總結(jié)的抗震改造的經(jīng)驗，值得設(shè)計人員深度思考。從目前現(xiàn)狀來看，新修訂的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》對當前發(fā)電廠主廠房土建結(jié)構(gòu)抗震改造工作更具有指導(dǎo)意義分。因此，設(shè)計人員有必要樹立終身學(xué)習(xí)意識，深化對《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的認識。

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作者：周璐 單位：秦能齊源電力工程設(shè)計有限公司