火力发电厂结构抗震设计

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2 93版的特点
2.4 抗震措施：
设 了 抗 震 措 施 设 防 烈 度 调 整 表 12.4.1 表 ， 方 便直观。
重要电厂
本地区抗震设防烈度
建（构）筑物名称
9 87 6
（一）主要生产建筑物
注4 9 8 7 主厂房 注4 9 8 7 集中控制楼 注4 9 8 7 锅炉炉架（钢筋混凝土）
一般电厂 本地区抗震设防烈度 6789
6789 6789 6789
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2 93版的特点
2.4 抗震措施：
表12.1.5 钢筋混凝土框架的抗震等级有电厂特色
设防烈度 6 7 8
主厂房 框架结构
高度(m) ≤25 >25 ≤35 >35 ≤35 >35
框架 四 三 三 二 二 一
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注2
主厂房 框架—剪力墙结构
高度(m) ≤50 >50 ≤60 >60 ＜50 50-80 ≤25 >25
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4 2008版修编汇报
4.2 概念设计
主厂房结构选型原则调整，比93版总体放宽。对目前实际发 展的趋势有所限制，与大火规目前保持一致。
宜优先选用抗震性能较好的钢结构。 常规布置的主厂房结构选型可按以下原则确定：
1 抗震设防烈度7度（以下简称7度）Ⅱ类场地及以下，主厂 房应采用钢筋混凝土结构，抗震设防烈度8度（以下简称8度） Ⅱ类场地及以上时，主厂房宜采用钢结构，7度Ⅲ、Ⅳ类场地 和8度Ⅰ类场地可采用钢结构。 2 单机容量1000MW及以上的主厂房结构宜采用钢结构，当采 用钢筋混凝土结构时应进行专题论证。
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2 93版的特点
2.5 抗震构造措施：——主厂房与-89规范比较
柱纵向钢筋的间距和柱箍筋加密区箍筋肢距放宽： “长边方向不应大于250—300 mm，设抗震墙时不应 大于350mm。” A列“柱间支撑长细比不宜大于150”比抗震规范严格。 纵向抗震墙厚度放宽：“宜取柱中距1/30—1/40，且 不应小于160mm。”
2.2 概念设计 与89《建筑抗震规范》总体一致，结合电厂特点主厂房有所放 宽。 传统钢筋混凝土主厂房布置相对定型。虽然地震区仅单方向设 置抗侧力构件，多道防线难以实现，相对于目前市场的发展， 机组小，布置单一，问题相对比较少。 规定 “300MW及以上机组，主厂房的主要承重结构必要时可 采用钢结构。” “一级框架应采用现浇钢筋混凝土结构。” 乙、丙“类建筑应避免采用未处理的可液化土层作为天然地基 持力层。”丙类建筑要求提高。
火力发电厂结构抗震设计标准 ——《火力发电厂土建结构设计技术规定》修编汇报
汇报人：刘明秋 2008年11月 于成都
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主要内容
1 编制依据 2 93版《土规》的特点 3 2008版《土规》抗震设计的变化 4 2008版修编汇报 5 结束语
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1 编制依据
概述
国家系列抗震设计标准是行业标准《土规》编制 的基础和依据。 《土规》DL 5022-2008版年底将完成送审稿，抗 震设计依据国家抗震相关标准包括抗震规范。新 版《土规》与老版本比，总体水平有所提高，同 时还会保留行业标准必要的特殊规定。 特殊规定主要针对主厂房。
依据《分类标准》第 4.0.4条，重点设防类 （乙类）增加了消防车库。
取消丁类次要建筑不设防的规定。
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4 2008版修编汇报
4.1 抗震设防分类标准：
保留了小型乙类的分类：当采用了抗震性能 可靠的结构类型，允许按本地区设防烈度的 要求采取构造措施。 对 《 分 类 标 准 》 第 5.2 条 ….. 规 划 容 量 800MW…...重要电厂的划分，行业标准修编 时认为要改，考虑到《分类标准》刚修订完 成，维持保留。
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4 2008版修编汇报
4.3 地震作用和变形计算 主厂房应采用空间结构分析，包括:汽机房平台的 整体计算、楼梯间的整体计算（有条件时）。建议 多遇地震采用不少于两个不同力学模型进行内力和 变形分析” 针对目前使用软件存在的问题，强调工程师应分析 计算机软件的适用性和判断计算结果的合理、有效 性。 不满足选型原则进行专门论证。
非常规结构布置的主厂房，指近年来的新型布置的厂房。它的结构形 式适用性的判断，由于缺乏研究，2008版《土规》没有规定，建议进 行专门论证确定。 例如：单框架、单排架、单跨侧煤仓框架等。
按照抗震规范2008年局部修订内容，针对民用建筑对单框架有严 格限制，可作为电厂设计借鉴，慎重采用。 1000MW机组结构选型建议采用钢结构，主要出于电厂单机容量增大， 在电网中的影响加大，结构高度、跨度和载荷增加、设计难度加大的 考虑，另外结构单元加长，温度应力的影响也是考虑因素 。 主厂房钢筋混凝土框架不分等级，均应采用现浇结构。
框架 四 三 三 二 三 二 二 一
剪力墙 三 三 二 二 二 二 一 一
主控制楼 配电装置楼
等级 三
二
二
一
运煤栈桥 等级 三 三 二 一
管道支架 等级 三 三 二 一
注2：9度论证其抗震性能后方可采用一级。
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2 93版的特点
2.4 抗震措施：
“抗震等级为一级，还需要提高一度设防时， 抗震等级仍为一级。”
12.8 贮煤筒仓
12.4 钢筋混凝 土主厂房
12.5 钢结构主 厂房
不规则布置限制 要求空间计算 取消炉架
单独设立章节
12.9 设备基础 12.10 管道支架
12.11 直 接 空 冷 新增 器支架
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4 2008版修编汇报
4.1 抗震设防分类标准： 依据《建筑抗震设防分类标准》（简称
《分类标准》）第 5.2 条，重要电厂增加了 20万人口供热电厂及其热网首站。
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2 93版的特点——针对抗震规范
2.1抗震设防标准与分类标准：
两阶段设计实现三个水准的目标与国家抗震规范保 持一致。
一般电厂的建（构）筑物抗震设防分类为丙、丁类 建筑；
重要电厂的主要生产建筑物为抗震设防分类为乙建 筑。 “次要建筑损坏后不影响生产，不造成较大损失且 易于修复的建筑可不设防。”
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2 93版的特点
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1 编制依据
概述
火力发电厂建（构）筑物抗震设计历史久远。 《土规》第一版于1959年颁布，主要参考了苏联 的标准，抗震设计完全依据苏联的标准。
1962年版《土规》颁布时，已经有了一些经验， 制定了“火力发电厂建筑物及构筑物设防烈度表”， （格式与-93版12.1.4完全相同），当时抗震设计 依据中国科学院土木建筑研究所编制的“地震区建 筑规范草案”。
2008年版建筑抗震设计规范修订对电力设计的启示： 场地条件：断层、滑坡、高边坡与挡墙、地基液化 结构抗震体系多道防线，特别是避免高大的单框架厂房布 置 工业建筑要控制结构不规则性 防止结构与结构连接的破坏：牛腿、支座（屋架、平台） 加强抗震措施：楼盖与框架梁分步施工，如何保证整体性 非结构构建：填充墙体、装修体
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3 2008版《土规》抗震设计的变化
修编总的原则： 执行国家抗震规范，结合电厂实际保留必要的特殊规定。 总结过去经验，结合新型电厂布置变化的特点，适当提 高标准，原则上不能降低。 对于可能造成严重违反抗震概念设计原则的布置，提出 限制严重不规则的条件，有利于结构专业人员与工艺专 业的沟通。 对特殊情况，提出专门论证的要求，希望对结构设计人 员有所制约，避免导致无序竞争。 有条件时，总结汶川地震电厂的震害，提出相应措施。
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4 2008版修编汇报
4.2 概念设计
取消了屋内配电装置、碎煤机室和仓顶小室砖混结构选型。 主厂房结构属于不规则结构，适当提高标准， 主厂房布置限制： ① 明确平面局部排架为严重不规则布置 ② 极短柱为竖向严重不规则、争取工艺让步 ③ 滑动连接的炉前平台，不能布置重要设备和重要功能用 房间。 ④ 加强煤斗支承层的水平刚度 ⑤ 高烈度区不宜采用主控制楼插入式布置。
一级 二级 三级
建筑抗震设计规范
0.7 0.8 0.9
火力发电厂土建结构设计技术 0.8 规定
0.85 0.9
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2 93版的特点
2.5 抗震构造措施：——主厂房与-89规范比较
梁箍筋直径加大一二级2mm：“当抗震等级为一级时应不 小 于 12mm ， 二 级 时 应 不 小 于 10mm ， 三 级 时 应 不 小 于 8mm。”(纵向受拉钢筋配筋率不会达到2% ） 梁端箍筋加密区1-1.5倍，可取1/3净跨，考虑截面较大规定 放宽。 梁加密区箍筋肢距一二级不应大于250，三四级不宜大于250， 规定放宽。
7度Ⅲ、Ⅳ类场地常规布置（单向一端设置剪力墙或支撑），钢筋用量可 减小，但概念设计不满足要求。空间分析显示底层、煤斗层上下存在明显的 薄弱层；薄弱层屈强比系数有可能小于0.5，需要进行弹塑性变形分析。
由于结构不规则的原因，进行多余地震下的时程分析补充计算始是必要 的。
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4 2008版修编汇报
4.2 概念设计
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3 2008版《土规》抗震设计的变化
征求意见在抗震设计方面涉及的主要问题
重要电厂规划容量800MW建议提高。 主厂房空间计算，采用两个不同力学模型分析（不同意平面校核） 主厂房结构选型——7度Ⅰ、Ⅱ类场地时，采用纯框架无异议； 框架—支撑体系在抗震规范中不明确，是否取消有争议。 取消砖混结构厂房（一致同意） 钢结构主厂房抗震措施：抗震规范12层以下的构造措施无异议， 12层以上的措施钢材增加太多。 直接空冷器支架 抗震性态设计，处于研讨阶段。
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4 2008版修编汇报
4.2 概念设计
主厂房框架—剪力墙结构应满足两个方向均设置剪力墙。
2003年结题的抗震试验研究课题提出8度Ⅰ类场地可采用混凝土结构， 基于平面分析研究。
实践证明，纯框架结构在7度Ⅰ、Ⅱ类场地，高度与抗震规范比较不超限， 抗震承载能力、变形基本可满足规范要求。 7度Ⅲ、Ⅳ类场地，计算变形过 大、钢筋用量过大和节点施工困难，一致意见不能采用。