火力发电厂灰库结构设计的探讨
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加固。即将不同规格的高强不锈钢绞线编织成网， 运到现场后，再用与混凝土材料粘结性能良好、耐 久、耐高温的无机聚合物砂浆将其粘结到需加固的 建材技术与应用１
１／２０１０
万方数据
种长短不一的井字梁布置通过各节点的变形协调来 完成荷载分配，各梁在节点处协调扭转会引起较大 的扭矩，尤其是最外侧梁。扭矩对截面选择起控制 作用，此时宜适当加大梁宽。当然对于现浇楼板，应 考虑其对梁抗扭能力的提高作用，计算时对扭矩作 适当折减，一般可取梁扭矩折减系数为０．４【２ Ｊ。 ＰＫＰＭ在仓底结构计算时应用较多，但在计算筒壁 支承时，模型中一般用墙元来模拟筒壁。对于与筒 壁相连的板块，ＳＡＴＷＥ将按板单元周边长度来分配 荷载，这种分配形式与板块实际受力不相符，因而应 用时应慎重。比较精确的荷载分配方式是通过建立 板单元，并通过板单元与梁单元以及周圈筒壁单元 的节点耦合来分配荷载。
贮料质量以节点荷载等分施加于仓壁节点上，从而 模拟出贮料质量沿仓体体积分布的特征，同时该方 法又能准确计算贮料作为竖向荷载作用于仓底的结 果，且操作简单、便于结果校核，这一思路也可以用 于其他有限元软件。
２仓底结构设计
一般而言，井字梁结构能够适应工艺开孔、埋铁 以及运行层的布置，且经济性好，在电厂中作为仓底 结构运用较广。但不同于民用建筑中的井字梁，仓 底井字梁支撑在圆形筒壁上，因此各井字梁的长度 不尽相同，抗扭刚度也不同。通过分析不难得出，这 ＊ 构件上，使钢绞线、聚合物砂浆、混凝土构件形成复 合体共同进行工作，起到加固的目的。这种方法的 优点是耐高温、阻锈、耐老化，具有良好的粘结性能，
３筒壁环梁的作用
在运转层、贮料层以及屋面层３处有楼面板或 屋面板的筒壁处，通常是按照暗梁的配筋方式集中 加大配筋而形成３道环梁。文献［３］认为，灰库贮 料层顶部的环梁起约束库壁顶部变形、防止库壁失 稳的作用，对于钢灰库更是如此。除此之外，笔者认 为，３处楼板将灰库沿纵向划分为３个不同的功能 分区，外擘的受力特征也完全不同，由下至上依次 为：简壁支承区，主要承受上部贮料及各层楼板的恒 载和活载，并将其传递至基础；仓壁与筒壁过渡区， 外壁由仓壁向筒壁过渡，受力状态由环向受拉为主 向纵向受压为主转变；仓壁区，主要承受贮料压力以 及仓壁内外温差引起的温度应力。可见，虽然筒壁 和仓壁连成一体，但却具有截然不同的受力特征，因 此环梁实际上起到了“转换层”的作用，将具有不同 受力特征的外壁分隔开，以减小相互之间的影响。 尤其是贮料层楼板处环梁与厚板或井字梁板相连 接，整体刚度大，成为仓壁的固定边界，因而将承受 较大的环向拉应力。
・２４・
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｈａｏｔｗ．ｃｏｒｎ ６９６２８２４６
；电话：（０１０）６９６９５６２０ ５传真：（０１０）６９６８８５０４
２北京建工学院监制
ｉ ２ ；
ｉ北京慕湖外加剂有限公司 ５ 弋．。．。．。．。．。．。．。．。．。，．。．。．。．。．．。，．．。．．。．。．。．。．．。．．，
Ｒｅｓｅａｒｃｈ＆Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ
１贮料地震力的模拟
为了更加精确地分析灰库结构的内力分布，目 前工程中越来越多地使用有限元软件进行分析。在 计算地震作用时，不可避免地要输入重力荷载代表
值。根据ＧＢ ５００７７－－２００３（钢筋混凝土筒仓设计规
入胶粘剂修补。修补时，最好能卸除楼板上的使用 荷载，以保证楼板修补后的效果，这种方法使用较为 普遍。例如低压注射工法修补，是根据混凝土多孔 性原理，将高流动度的环氧树脂渗透至缝隙深处，恢 复混凝土的原有强度。 （２）在钢筋混凝土楼板上粘贴钢板补强。即将 钢板用粘贴剂固定在楼板的裂缝处，再浇灌一层轻 质混凝土加以保护，以控制裂缝的发展。这种方法 对楼板的补强效果很好，但增加了楼板的厚度，其用 钢量也相应增多。 （３）双层板补强。即将已损坏的楼板抬起，敷 设新的钢筋混凝土板，做成双层楼板。这种方法耗 资较大。
文章编号：１００９—９４４１（２０１０）１１—００２３—０２
火力发电厂灰库结构设计的探讨
口口熊
雄（广东省电力设计研究院，广东广州５１０６６３）
范》…，贮料质量以体积力的形式参与地震计算，质 量中心为贮料的几何中心位置。这里介绍在 ＳＡＰ２０００中施加体积力并转换为质量源的一种方
文献标识码：Ｂ
摘要：就火力发电厂灰库结构设计中的若干问题进行了探 讨，包括贮料地震力的模拟、仓底结构设计、筒壁环梁作用以 及温度应力的计算等。 关键词：灰库；环梁；温度应力 中图分类号：ＴＵ ２７１．１
Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
万方数据
析其成因，所以，应做好事先预防和事中控制。
作者简介：孟美利（１９６６一），女，山西怀ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ人，工程师，１９８９年 ７月毕业于河北煤炭建筑工程学院给水排水专业。２００９年 １月毕业于太原理工大学土木工程专业。现从事建筑工程工 作。 收稿日期：２０１０—０７—０６ （编辑盛晋生）
・２３・
（４）高强不锈钢钢绞线网一渗透性聚合物砂浆
温度应力对裂缝开展的影响应通过非线性有限元分 析得出，而且要同时考虑材料非线性和裂缝的影响， 通常这样的计算费时费力，目前很难在工程上推广 使用。 参考文献：
［１］ＧＢ ５００７７－－２００３，钢筋混凝土筒仓设计规范［ｓ］． ［２］朱炳寅．建筑结构设计问答及分析［Ｍ］．北京：中国建筑 工业出版社，２００９． ［３］赖祯贤．灰库结构设计问题的探讨［Ｊ］．重庆建筑大学学 报，２００２，２４（６）：２９—３４． ［４］范良干．火力发电厂灰库温度应力计算［Ｊ］．电力勘测设 计，２００９，（１）：３９—４２． ［５］夏广政，夏春桃．巨型贮煤筒仓在环境温度作用下的有 限元分析［Ｊ］．空间结构，２００６，１２（１）：６２—６４．
法。单独建立一种仅用于计算参与地震作用的质量 源，不用于后期荷载组合的工况。在这一工况中，将
引言
灰库是电厂中常见的除灰建筑，主要用于储灰 装运。目前使用最广的灰库结构形式为圆柱形筒承 平底式钢筋混凝土灰库，具有整体性好、结构受力明 确、构造简单等特点。本文就此类灰库结构设计中 遇到的几个问题进行探讨，供设计参考。
作者简介：熊雄（１９８２一），男，湖南张家界人，助理工程师， 现主要从事火力发电厂土建结构设计工作。 收稿日期：２０１０—０９—２７ （编辑李经宽）
矿。‘。‘６。。’。。。。。‘。’。‘。。。‘。。。‘。。。‘。’。‘。。。。。‘、
６
２
；
混凝土外加剂大全
萘系高效减水剂 氨基系高效减水荆 缓凝高效减水剂 防冻荆 高浓萘系减水荆
ｉ界面剂 ９泵送剂
着色剂 发泡荆
蒸养剂 引气剂
流平荆
５ ； ６
２ Ｓ ２
ｉ粘接剂增强荆 ；邮编：１０１４００
５
５地址：怀柔开利园７８号
算，仓壁的环向钢筋配筋量将大幅度增加。而实际
上仓壁受温度作用而开裂，开裂后仓壁温度应力将 大幅度释放，从而减小了钢筋温度应力，因此，实际 的仓壁裂缝将比仅按弹性理论计算的裂缝宽度小。 在ＧＢ ５００７７－－２００３《钢筋混凝土筒仓设计规 范》中，当仓内温度不超过１００℃时．将计算得到的
最大环向拉力提高６％～８％进行近似考虑，可见 考虑温度作用后对配筋量的提高并不大。在我院设 计的几十座各种规模的灰库中，也从未发现因为温 度应力而导致较大裂缝影响使用的情况。当然对于 直径很大的浅圆仓（如储煤用圆煤仓），由于其温度 应力作用很大，有些甚至要将最大环向拉力提高
３０％～５０％进行计算［５］。此时，比较精确地计算
嘶—＊一饼一｛卜ｑ｝＿｛｝—持—许＊＊—持州卜・＊—捧—＊一制—｛｝＿ｑ量＿—＊—料—粕一＊＊—Ｋ—啦—稍—饼—钟—挣＊｛卜＿｛．一—＊—稍一寸卜—＊—＊一份
强度高，耐久性好，能确保与原结构共同工作，耐其
他化学药品的侵蚀性好，且加固材料无毒，对人体无 害。
４结语
裂缝对钢筋混凝土楼板的整体强度影响很大， 且引起裂缝的因素很多，往往在裂缝产生后很难分
２
３普通减水剂
６缓凝减水荆 ７早强减水剂
密胺系高效减水荆２
引气减水剂
ｉ
６止水条膨胀荆速凝荆
防水荆光亮荆Ｑ
２砂浆荆破碎荆
堵漏剂
脱模剂保坍剂 养护荆 絮凝剂 缓凝剜 阻锈剂
灌浆荆；
早强剂 增稠荆
４仓壁温度应力的计算
灰渣通过除尘器送出后，经分选以及管道运输 最后入库，温度一般不高于１１０℃【４ Ｊ，仓壁与仓外 空气进行热交换，最终达到平衡状态。若按弹性计
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万方数据
种长短不一的井字梁布置通过各节点的变形协调来 完成荷载分配，各梁在节点处协调扭转会引起较大 的扭矩，尤其是最外侧梁。扭矩对截面选择起控制 作用，此时宜适当加大梁宽。当然对于现浇楼板，应 考虑其对梁抗扭能力的提高作用，计算时对扭矩作 适当折减，一般可取梁扭矩折减系数为０．４【２ Ｊ。 ＰＫＰＭ在仓底结构计算时应用较多，但在计算筒壁 支承时，模型中一般用墙元来模拟筒壁。对于与筒 壁相连的板块，ＳＡＴＷＥ将按板单元周边长度来分配 荷载，这种分配形式与板块实际受力不相符，因而应 用时应慎重。比较精确的荷载分配方式是通过建立 板单元，并通过板单元与梁单元以及周圈筒壁单元 的节点耦合来分配荷载。
贮料质量以节点荷载等分施加于仓壁节点上，从而 模拟出贮料质量沿仓体体积分布的特征，同时该方 法又能准确计算贮料作为竖向荷载作用于仓底的结 果，且操作简单、便于结果校核，这一思路也可以用 于其他有限元软件。
２仓底结构设计
一般而言，井字梁结构能够适应工艺开孔、埋铁 以及运行层的布置，且经济性好，在电厂中作为仓底 结构运用较广。但不同于民用建筑中的井字梁，仓 底井字梁支撑在圆形筒壁上，因此各井字梁的长度 不尽相同，抗扭刚度也不同。通过分析不难得出，这 ＊ 构件上，使钢绞线、聚合物砂浆、混凝土构件形成复 合体共同进行工作，起到加固的目的。这种方法的 优点是耐高温、阻锈、耐老化，具有良好的粘结性能，
３筒壁环梁的作用
在运转层、贮料层以及屋面层３处有楼面板或 屋面板的筒壁处，通常是按照暗梁的配筋方式集中 加大配筋而形成３道环梁。文献［３］认为，灰库贮 料层顶部的环梁起约束库壁顶部变形、防止库壁失 稳的作用，对于钢灰库更是如此。除此之外，笔者认 为，３处楼板将灰库沿纵向划分为３个不同的功能 分区，外擘的受力特征也完全不同，由下至上依次 为：简壁支承区，主要承受上部贮料及各层楼板的恒 载和活载，并将其传递至基础；仓壁与筒壁过渡区， 外壁由仓壁向筒壁过渡，受力状态由环向受拉为主 向纵向受压为主转变；仓壁区，主要承受贮料压力以 及仓壁内外温差引起的温度应力。可见，虽然筒壁 和仓壁连成一体，但却具有截然不同的受力特征，因 此环梁实际上起到了“转换层”的作用，将具有不同 受力特征的外壁分隔开，以减小相互之间的影响。 尤其是贮料层楼板处环梁与厚板或井字梁板相连 接，整体刚度大，成为仓壁的固定边界，因而将承受 较大的环向拉应力。
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值。根据ＧＢ ５００７７－－２００３（钢筋混凝土筒仓设计规
入胶粘剂修补。修补时，最好能卸除楼板上的使用 荷载，以保证楼板修补后的效果，这种方法使用较为 普遍。例如低压注射工法修补，是根据混凝土多孔 性原理，将高流动度的环氧树脂渗透至缝隙深处，恢 复混凝土的原有强度。 （２）在钢筋混凝土楼板上粘贴钢板补强。即将 钢板用粘贴剂固定在楼板的裂缝处，再浇灌一层轻 质混凝土加以保护，以控制裂缝的发展。这种方法 对楼板的补强效果很好，但增加了楼板的厚度，其用 钢量也相应增多。 （３）双层板补强。即将已损坏的楼板抬起，敷 设新的钢筋混凝土板，做成双层楼板。这种方法耗 资较大。
文章编号：１００９—９４４１（２０１０）１１—００２３—０２
火力发电厂灰库结构设计的探讨
口口熊
雄（广东省电力设计研究院，广东广州５１０６６３）
范》…，贮料质量以体积力的形式参与地震计算，质 量中心为贮料的几何中心位置。这里介绍在 ＳＡＰ２０００中施加体积力并转换为质量源的一种方
文献标识码：Ｂ
摘要：就火力发电厂灰库结构设计中的若干问题进行了探 讨，包括贮料地震力的模拟、仓底结构设计、筒壁环梁作用以 及温度应力的计算等。 关键词：灰库；环梁；温度应力 中图分类号：ＴＵ ２７１．１
Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
万方数据
析其成因，所以，应做好事先预防和事中控制。
作者简介：孟美利（１９６６一），女，山西怀ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ人，工程师，１９８９年 ７月毕业于河北煤炭建筑工程学院给水排水专业。２００９年 １月毕业于太原理工大学土木工程专业。现从事建筑工程工 作。 收稿日期：２０１０—０７—０６ （编辑盛晋生）
・２３・
（４）高强不锈钢钢绞线网一渗透性聚合物砂浆
温度应力对裂缝开展的影响应通过非线性有限元分 析得出，而且要同时考虑材料非线性和裂缝的影响， 通常这样的计算费时费力，目前很难在工程上推广 使用。 参考文献：
［１］ＧＢ ５００７７－－２００３，钢筋混凝土筒仓设计规范［ｓ］． ［２］朱炳寅．建筑结构设计问答及分析［Ｍ］．北京：中国建筑 工业出版社，２００９． ［３］赖祯贤．灰库结构设计问题的探讨［Ｊ］．重庆建筑大学学 报，２００２，２４（６）：２９—３４． ［４］范良干．火力发电厂灰库温度应力计算［Ｊ］．电力勘测设 计，２００９，（１）：３９—４２． ［５］夏广政，夏春桃．巨型贮煤筒仓在环境温度作用下的有 限元分析［Ｊ］．空间结构，２００６，１２（１）：６２—６４．
法。单独建立一种仅用于计算参与地震作用的质量 源，不用于后期荷载组合的工况。在这一工况中，将
引言
灰库是电厂中常见的除灰建筑，主要用于储灰 装运。目前使用最广的灰库结构形式为圆柱形筒承 平底式钢筋混凝土灰库，具有整体性好、结构受力明 确、构造简单等特点。本文就此类灰库结构设计中 遇到的几个问题进行探讨，供设计参考。
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最大环向拉力提高６％～８％进行近似考虑，可见 考虑温度作用后对配筋量的提高并不大。在我院设 计的几十座各种规模的灰库中，也从未发现因为温 度应力而导致较大裂缝影响使用的情况。当然对于 直径很大的浅圆仓（如储煤用圆煤仓），由于其温度 应力作用很大，有些甚至要将最大环向拉力提高
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４结语
裂缝对钢筋混凝土楼板的整体强度影响很大， 且引起裂缝的因素很多，往往在裂缝产生后很难分
２
３普通减水剂
６缓凝减水荆 ７早强减水剂
密胺系高效减水荆２
引气减水剂
ｉ
６止水条膨胀荆速凝荆
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２砂浆荆破碎荆
堵漏剂
脱模剂保坍剂 养护荆 絮凝剂 缓凝剜 阻锈剂
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早强剂 增稠荆
４仓壁温度应力的计算
灰渣通过除尘器送出后，经分选以及管道运输 最后入库，温度一般不高于１１０℃【４ Ｊ，仓壁与仓外 空气进行热交换，最终达到平衡状态。若按弹性计