[实用新型]一种大型火力发电厂主厂房结构

说明书

技术领域

本实用新型属于厂房设计技术领域，涉及一种新型大型火力发电厂主厂房结构体系。

背景技术

在传统的中小型火力发电厂中，由于水工水平及施工机具等的限制，主厂房结构体系以装配式结构为主。随着施工水平及施工机械制造、安装能力的提高，现浇钢筋混凝土结构形式取代装配式结构体系。近年来，我国钢铁产能大幅度增长，火力发电厂机组容量也不断增加，在高烈度抗震设防区开始采用钢结构体系。

近年来，我国新建大型火力发电厂主厂房大部分都采用钢结构体系或钢筋混凝土结构体系。通常，在高烈度区(8度抗震设防及以上)采用钢结构体系，认为钢结构具有更好的抗震性能；在较低烈度区采用钢筋混凝土结构体系，以期节约造价。也有个别电厂曾采用外包钢结构等结构体系，但都没有得到广泛应用。

由于火力发电厂主厂房结构受到工艺条件的约束和限制，造成结构体系存在着设计上的缺陷。钢结构体系分为纯框架体系、钢框架-支撑体系及钢框架-特殊支撑体系等。纯框架体系因刚度较小，主厂房高度较大而基本不采用。常用的钢框架-支撑体系一般需要设置大量的支撑，限制了工艺的布置和运行检修空间，并且造价较高、钢结构防腐涂层维护量大。钢框架-特殊支撑体系在国内也有少量应用，但因设计标准的缺乏而应用并不广泛。

混凝土结构体系有混凝土纯框架体系、混凝土框架-端部剪力墙体系两种。一般在低烈度区常用纯框架体系，在高烈度区则需要设置剪力墙。采用传统的钢筋混凝土结构体系(混凝土纯框架体系、混凝土框架-端部剪力墙体系)时，结构因材料本身的特点和结构布置的特殊性造成抗震性能不佳。研究结果表明，600MW主厂房在8度I类场地，采用混凝土框架-端部剪力墙结构体系，轴压比和层间位移角等能够基本满足国家抗震规范和行业标准的基本要求。事实上7度III类场地条件下，薄弱层侧移偏大和钢筋配筋过多造成施工困难的问题已经比较突出。

鉴于火力发电厂主厂房结构形式的现状，有必要提出一种新型结构体系，以期改善主厂房结构抗震性能和降低造价。通过对传统结构体系的分析及大量的计算，在满足工艺要求的前提下，提出了采用型钢混凝土框架-钢筋混凝土分散剪力墙混合结构作为主厂房结构体系。在有限元计算分析及试验研究的基础上，验证了该新型结构体系的优良抗震性能。

根据申请人所进行的资料检索，目前针对火电厂大容量机组主厂房型钢混凝土框架-钢筋混凝土分散剪力墙结构体系的研究在国内尚属空白。民用建筑中针对型钢混凝土柱-墙组合结构和钢筋混凝土异型节点及类似研究已有报道，但对火电厂主厂房结构体系这种结构构件尺寸大、结构错层多、节点受力与变形异性大、刚度与质量分布不均匀程度大、水平向结构连续性差、结构整体性能差的类似结构体系，少有研究成果。

在大型火力发电厂主厂房框排架结构设计中采用型钢混凝土框架-钢筋混凝土分散剪力墙新型结构体系，对于改善主厂房结构抗震性能、降低造价和维修费用以及保证电厂生产安全运行具有十分重大的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于设计既有优良的抗震性能、能够在高烈度区采用、造价相对较低且后期维护费用少的大型火力发电厂新型结构体系。

为实现上述目的，本实用新型采取如下技术解决方案：

一种大型火力发电厂主厂房结构，包括汽机房1、除氧间2和煤仓间3，所述除氧间2一侧与汽机房1相邻，除氧间2另一侧与煤仓间3相邻；所述煤仓间3与除氧间2框架四周分散布置有横向和纵向剪力墙；所述除氧间2与煤仓间3框架柱在煤斗层下为型钢混凝土柱；所述汽机房1、除氧间2和煤仓间3整体构成型钢混凝土框架-分散剪力墙结构。

所述汽机房1内设置有排架柱，排架柱由钢筋混凝土柱构成。

所述除氧间2框架由型钢混凝土柱构成；所述除氧间2内设置有除氧器大梁6，所述除氧器大梁6由型钢混凝土梁构成。

所述煤仓间3框架内设置有煤斗大梁7，煤斗大梁7由型钢混凝土梁构成；所述煤斗大梁7以下的煤仓间3框架由型钢混凝土柱构成；所述煤斗大梁7以上的煤仓间3框架由钢筋混凝土柱或钢柱构成。

所述除氧间2和煤仓间3部分布置横向和纵向分散剪力墙8。