发电厂房土建结构设计新抗震规范的应用

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摘要：在社会快速发展的阶段下，我国科技实力日益增强。目前，越来越多的技术应用到发电厂运作水平得到有效提升。为保证发电厂主厂房土建结构设计的科学性，增强建筑的稳定性以及抗震能力，设计人员有必要按照新修订的《建筑抗震设计规范》为厂房土建结构设计的基础。在这种情况之下，发电厂将会在科技技术以及以新抗震规范为基础的良好土建结构设计下保障自身高效平稳的发展。本文主要分析了结构概念设计原则，介绍了发电厂合理的支撑布置形式，提出了抗震构造的改进方法。

关键词：主厂房；新抗震规范；发电厂；土建结构设计

2010年我国新修订了《建筑抗震设计规范》，而结构抗震分析、抗震变形验算、楼层地震剪力控制和不规则建筑结构的概念设计等的相关规定属于新增的内容，这些内容有利于较好地指导土建结构设计工作，提高建筑的抗震性。对于土建结构设计人员来讲，需要深入地研究规范内容，掌握在《建筑抗震设计规范》下的土建结构设计要点，提升自身设计水平。

1结构概念设计原则

概念设计指的是在进行结构设计的同时将厂房的结构总体地震反应放置到首位，要以结构的破坏过程以及破坏机制对地震设计准则为依据，优化结构设计。结构概念设计为新修订的《建筑抗震设计规范》新加的内容，进一步规范了限制指标，明确了严重不规则、特别不规则以及不规则程度的区分标准。而设计人员就需要科学地改进设计工作，满足结构概念设计要求。比如，要优化断面、层高，并均匀布置结构构件以及抗侧力构件，降低结构布置中存在错层、短柱和薄弱层问题出现的频率。不同发电厂主房的特点存在一定的差异，因此要根据实际情况研究结构设计，保证结构设计的适用性。而煤斗的支撑层刚度较低的问题；局部刚度由于楼面错层或者过多开孔导致的不连续等这些都是设计人员需要解决的问题。为指明结构设计方向，避免出现违反结构概念设计要求的问题，新修订的《建筑抗震设计规范》中限制了以下方面。一是要严格规定因工艺布置受到限值的情况下而使用错层结构的抗震措施，以此提高建筑物的抗震性。如果在8、9度区以及7度Ⅲ、Ⅳ类场地上，就需要避免在该钢筋混凝土框架相邻跨上使用错层结构，从而防止地震对建筑物稳定的影响。二是车荷载作用点应该布置到楼层或接近楼层的地方。三是楼板的刚度以及楼板梁采用钢梁时有可靠的连接是在钢梁与混凝土楼板结构分析时需要考虑的内容。四是要在楼层处梁高范围内布置框架与排架跨的联结点。如果在8、9度区以及7度Ⅲ、Ⅳ类场地时，则应该避免在同层架间设置联结点。

2发电厂合理的支撑布置形式

钢框架一中心支撑体系或者混凝土框架一抗震墙（支撑）体系都在抗震方面具有良好的表现。因此在地震多发地区的发电厂的主厂房则需要合理应用这些体系，这样就可以有效地承担地震引起的水平力。为降低施工量，简化工艺布置，提高施工效率，会做出减少支撑布置的决定，有的甚至限制布置于厂房两端的支撑。在这种情况之下，主厂房支撑点的布置将会集中在某几个支座上。若是沿着纵向线均匀的布置支撑点，主厂房的总地震的反应将会增大，不过支座的抗震能力会降低。通过优化支撑布置，可以提高建筑物的承载力，保证整体结构刚度分布的均匀性，这对抗震十分有力。而减少支撑截面面积，能够在不改变钢框架体系布置方式以及数量下，保证建筑物体的抗震能力。由此可见，增加支撑面与提高抗震效果并不一定成正比。为达到降低施工成本的同时增强建筑物结构的稳定性，设计人员需要充分地了解发电厂的所在地，并增强自身的结构设计的能力，以此优化结构设计方案。

3抗震构造的改进

发电厂主厂房是发电厂的重要组成部分，提高发电厂主厂房建筑水平能够起到促进发电厂发展的作用。除了发电厂主厂房之外，其他的厂房具有各自的特点，在不同的特点下所应用的结构不尽相同。整体来看，发电厂结构具有复杂性的特征，这使得主厂房的开间尺寸、荷载以及结构跨度较大，进而增加了梁柱的断面。正是如此，电厂主厂房在抗震结构设计上会遇到很大的挑战，相对而言，民用建筑可以很好地提高抗震结构设计水平，而最终也会满足新修订的《建筑抗震设计规范》。对于电厂主厂房抗震结构设计人员，其需要总结结构设计经验，构建完善的结构设计体系。尤其是要完善在电厂主厂房抗震结构设计薄弱环节，以此达到良好的结构设计效果。抗震构造的改进可以从以下角度分析。一是伴随着社会快速发展，我国新型材料技术开发水平有效提高。在实际建设电厂主厂房时，可以把韧性、可焊性以及延性较好的专用钢筋使用到钢筋混凝土当中。在这种情况之下，电厂主厂房的抗震性将会明显增强，这样降低了抗震结果结构设计的难度。相关单位以及人员需要着重关注新型材料市场，合理地应用钢筋材料解决电厂主厂房的抗震性设计难度。二是要优化考虑布置工艺与主厂房的竖向布置，并使得两项布置事项的有效的结合在一起，还要以较低的位置布置与工艺相关的设备。由于电厂主厂房结构的自重以及所应用的工艺荷载将会影响其抗震能力，设计人员在进行结构设计时优化设计方案，以此把控好结构的自重以及所应用的工艺荷载力。另外，设计人员有必要认真地研究关于“减少厂区挖方的阶梯式布置形式”，掌握其形式运用方法，并合理把该方法应用到设计工作之中。电厂所在的区域不同，所处的地形会有有所不同，而设计人员还要充分地把地形这一要素考虑在结构设计中，尽可能地发挥地形在电厂主厂房提高抗震能力的积极性。由于竖向布置厂区对提高抗震能力具有积极的作用，设计人员需要以竖向布置厂区。三是如果厂房的整体性得不到充分地保障，何谈能够抵抗地震。为保证厂房的整体性，设计人员需要在结构设计之中构建科学的支撑体系。一方面，要确保支撑系统的全面性。即涉及各类与支撑相关的内容，强化支撑系统建设，达到提高天窗架以及支撑柱间的抗震能力的目的。另一方面，要保证屋面板的连续整体性，以此提高整个厂房的抗震水平。四是通过应用轻质墙板作为主厂房的围护，可以在减少结构受力的同时增强抗震能力。因此，相关人员需要从市场上采购轻质墙板。五是在房屋面板的设计中，要减小端柱间的相对变形，并加强端柱间的整体刚度。与此同时，还要优化房屋面板焊接构造工作，以此增加其承受力。

4结束语

综上所述，在社会进步发展下，发电厂主厂房土建结构抗震改造的水平随之提高。前人总结的抗震改造的经验，值得设计人员深度思考。从目前现状来看，新修订的《建筑抗震设计规范》对当前发电厂主厂房土建结构抗震改造工作更具有指导意义分。因此，设计人员有必要树立终身学习意识，深化对《建筑抗震设计规范》的认识。

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作者：周璐 单位：秦能齐源电力工程设计有限公司