发电厂主厂房建筑的土建结构设计探讨

发电厂主厂房建筑的土建结构设计探讨

李廷彪1白云飞2

山西省安装集团股份有限公司    山西太原   030032

摘要：在我国发电厂建设规划的过程中，发电厂主厂房建筑的土建结构设计中十分的重要，人们一般都是采用高效预应力混凝土结构在对其进行施工处理。

关键词：发电厂；主厂房建筑；土建结构；工程设计

目前在我国发电厂主厂房施工建设的过程中，由于其设备、管道以及仪器布置十分复杂，而且其荷重比较大，因此我国在对其主厂房结构进行设计施工的时候，施工人员一定要根据工程施工的实际情况和相关的施工规范，来对其结构设计和形式进行要求，从而确保电力系统的正常运转，使其发电厂主厂房结构体系满足我国电力行业发展的标准。

1基础结构设计在土建工程中的重要作用

首先，也是最重要的作用便是安全。建设初期的设计中深入科学性、合理性，增大设施的承受能力。在设计初期对各个环节进行熟知和建设，选择正确的建设手法和建筑结构，将安全意识渗透在设计的各个环节之中，大大提升工程的安全系数，有效减少意外情况的发生，确保施工人员的生命财产安全。

其次，合理的结构能够提高施工效率，缩短施工周期。合理的设计构造能够减少后期的返工，减少了支出，让施工人员有计划的进行工作，确保工程的顺利进行。

最后，合理科学的基础结构设计能够创造出不可估量的社会效益和经济效益，给企业带来巨大的利益与声誉。根据相关的调查发现，全项目的百分之二十的资金都投放在工程对基础结构设计上，越复杂越大型的工程，资金投入也会随之增加，由此可以看出土建工程初期的基础结构设计环节十分的重要，与整个工程的走向直接挂钩，所以项目的参与者必须要端正态度，认识到基础建设的重要性，这样才能在初期减少因为无视、轻视基础结构设计而造成的发展隐患[1]。

2在土建工程施工中对结构基础设计进行的优化分析

随着土建工程的深入发展，出现了各式各样的问题急需得到解决。常见的问题有：连续梁基础设计承载力不足，产生这一问题主要是由于设计者忽视了一体化设计，没有站在工程的高度考虑问题。由于连接梁本身承载力较弱，所以一味地使用单束标准的结构设计，势必会影响整体结构基础设计的科学化和合理性。经过现实研究发现，如果基础机构设计有欠缺，那么钢筋中不符合生产需求的数量也会较多。不合理的结构加上具有隐患的钢筋材料，使得建筑到处出现危险。所以，在现实的连续梁设计中，设计者要谨遵设计要求，并与现实状况相结合，科学灵活的按照相应的标准来完成连续梁的设计，在源头处杜绝单束连续梁设计的出现，使建筑结构更加的坚固稳定[2]。

3主厂房结构布置

随着我国电力行业的不断发展，人们在对发电厂主厂房格局的布置已经形成了一个固定的框架结构，而且由于考虑到主厂房结构中存在着许多大型的电气设备和仪器，而且其管理线路也十分的复杂，因此在对发电厂主厂房结构进行设计的时候，我们就要尽可能的对主厂房的框架结构面积的利用率以及结构布置的合理性进行严格的要求。另外，在对发电厂主厂房结构进行布置时，设计人员也要考虑到主厂房结构的抗震性能，为此人们在对主厂房结构进行布置的过程中，技术人员就要在其厂房结构上设置抗裂缝。其中发电厂主厂房的结构布置主要表现在以下几个方面。

3.1支撑布置。在大型发电厂主厂房建设施工的过程中，人们通常都是采用钢框架和支撑结构体系相结合的施工方法来对其支撑结构进行布置，从而使得主厂房的支撑结构有着较好的承载能力。不过，因为在对主厂房结构布置的过程中，存在着工艺布置的需要，而且施工人员为了降低工作强度，因此在对其支撑结构进行布置的时候，施工人员就会减少建筑结构的布置支撑，这就使得主厂房结构的支撑系统过于集中，从而带着水平作用力对主厂房结构有着较大的影响。为此来我们在对主厂房支撑结构进行布置的时候，施工人员就要根据工程施工的实际情况，采用相关的支撑布置方法来对其进行处理。

3.2支撑的截面。在主厂房结构布置的过程中，人们对主厂房结构的刚度有着很高的要求，不过随着主厂房结构刚度的不断增加，其结构的自振周期也在逐渐的缩短，这就使得发电厂主厂房结构的地震反应增强，从而导致主厂房结构的稳定性和耐久性受到的一定的影响。为此我们在对支撑结构进行布置的时候，施工人员就要对其支撑截面进行有效的控制，将主厂房结构的刚度控制在一个适当的房屋内容，进而有效的增大主厂房结构的地震反应。

3.3阻尼比。阻尼比是结构的基本动力特性之一，是用来描述结构在振动过程中某种能量耗散的术语，是结构抗震分析中的一个重要因素。从的不同阻尼比时的地震影响系数和不同阻尼比时主厂房地震工况时的支座反力的对比可以看出，阻尼比是主厂房钢结构地震反应的重要影响因素。阻尼比如果由设计者根据经验取值，存在着一定的随意性。因此，有必要对主厂房钢结构阻尼比的取值进行明确。

4主厂房结构形式

4.1钢筋混凝土结构

随着泵送混凝土技术和商品混凝土的发展，主厂房采用现浇钢筋混凝土结构已越来越广泛了，但装配式结构在严寒地区或有大型施工机具能力时，仍然会继续采用。不论是现浇还是装配式钢筋混凝土结

构，减轻结构自重的重要问题是要着重研究结构优化、计算方法、荷载及荷载组合，在材料方面要采用C80或C100及以上高强度混凝土和340MPa高强钢材，这样可以有效地解决肥梁胖柱问题。为了改善钢筋混凝土受弯构件的抗拉性能差、延性差的弱点，可采取掺用纤维的办法。如掺钢纤维、掺耐碱玻璃纤维以及掺聚丙烯和尼龙等合

成纤维制成的纤维混凝土，在框架结构的节点和楼板的梁中应用，可以大大提高混凝土的抗拉、抗冲击性能。

4.2钢-混凝土组合结构

钢-混凝土组合结构是集钢筋混凝土和钢结构两者优点于一身的新结构形式，如外包钢结构、钢管混凝土结构、组合梁结构和劲性钢筋混凝土结构等。由于其还处在起步阶段，尚存在诸如构造复杂、现场作业多、耗工大、技术经济指标不理想、造价偏高等问题，因此在一定程度上影响了组合结构的推广使用

4.3钢结构

在采用引进设备的火电厂和援外火电工程项目中，绝大多数主厂房采用全钢结构形式，少数采用国产设备的火电厂也采用了全钢结构。我国现在已经完全具备承担大型火电厂主厂房钢结构的设计和施工能力，我国建筑钢材的产量和新品种均将有较大增长和发展，钢材价格也会相对平稳和下降，这对于厂址处于高烈度地震区的软土地基区的600MW及以上机组主厂房，采用全钢结构可能是较为经济合理的方案。要着重探讨主厂房钢结构采用铰接或刚接二种体系的技术经济比较；主厂房横向框架与锅炉刚架联合计算的研究；主厂房纵向采用有刚性跨不设支撑体系的研究；主厂房钢结构空间体系计算研究以及节点构造及稳定性能等。

4.4高效预应力混凝土结构应用

由于火电厂采用预应力混凝土的范围越来越缩小了，仅在大直径供水管道、双T楼板、屋面板、吊车梁、简仓、输煤栈桥以及一般附属车间和办公楼等范围内采用。主要原因是现浇钢筋混凝土的重新应用，其次是预应力混凝土本身造价偏高，没有形成专业化和规模生产。

5结语

目前，在我国电力行业发展的过程中，发电厂主厂房结构的规划建设有着十分重要的作用，它不仅有利于电力系统的正常运行，还有效的避免了各种外在因素对电力企业正常生产和运转的影响。但是，由于传统的主厂房结构布置，在实际使用的过程中，存在着许多安全隐患，而且对建筑空间的利用率也不高，这就增大了主厂房结构规划建设的成本，因此技术人员在对进行设计、施工时，就要根据工程施工的实际情况以及相关的施工规范来对其进行处理，并且为了保障电力系统的正常运行，人们还可以将许多先进的工程施工技术应用到其中，从而促进我国电力行业的发展建设。

参考文献：

[1]黄胜.火力发电厂主厂房的钢筋混凝土框排架结构设计分析[J].沿海企业与科技，2009（09）.

[2]韩国红.火电厂建筑设计新视点[J].沈阳建筑工程学院学报（自然科学版），2001（04）.