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??? 12 直接空冷支架結(jié)構(gòu)的防火措施和鋼結(jié)構(gòu)防腐
??? 　　當空冷支架結(jié)構(gòu)的下方布置有變壓器等電器設(shè)備時，必須采取可靠的消防措施，結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)符合防火要求。變壓器外輪廓5m范圍內(nèi)空冷支架柱及柱間支撐的耐火極限不應(yīng)低于4h。國內(nèi)投產(chǎn)的大多數(shù)空冷支架下方都布置有變壓器等電氣設(shè)施。本條文提出了鄰近變壓器的柱及柱間支撐的防火措施。發(fā)生火災時，變壓器頂部與鋼桁架或鋼梁的防火間距尚無試驗數(shù)據(jù)，本標準強調(diào)必須采取可靠的消防措施防護，注意與消防相關(guān)專業(yè)加強設(shè)計配合。
??? 　　主要承重鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件宜采用熱浸鍍鋅、熱噴鍍鋅或冷噴鍍鋅防腐?？绽滗撹旒懿捎糜推岬韧苛戏栏瘯r，維護難度較大，采用鍍鋅方案耐久性可達30年以上。當有充分論證，也可選擇采用重度防腐型的涂料防腐，耐久年限不得少于15年。
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??? 13 管道支架結(jié)構(gòu)
??? 　　本次修編參照行業(yè)標準《化工、石油化工管架、管墩設(shè)計規(guī)定》HG/T 20670-2000，結(jié)合火力發(fā)電廠的特點，補充了縱梁式管架結(jié)構(gòu)，增加了管道荷載計算、有振動的管道支架內(nèi)容，修定了荷載及荷載取值、容許變形、結(jié)構(gòu)計算長度和容許長細比，以及基礎(chǔ)設(shè)計等規(guī)定。
??? 　　有振動的管道支架，其管道的垂直荷載和水平推力的標準值應(yīng)乘以動力系數(shù)，動力系數(shù)應(yīng)由工藝專業(yè)提供。當管道支架上敷設(shè)的振動管道重量占全部管道重量的30%以上時，管架可定義為有振動的管道支架。有下列情況之一者應(yīng)定義為振動管道：（1）直徑大于或等于200mm的蒸汽管道；（2）往復泵送液體的管道；（3）時停時開，掃線頻繁的管道；（4）活塞式壓縮機輸送氣體的管道；（5）生產(chǎn)過程中突然升溫增壓的管道（如緊急放空管道）；（6）使用“快速切斷閥”的管道；（7）溫度大于200℃的高壓管道。
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??? 14 建（構(gòu)）筑物抗震設(shè)防標準
??? 　　各設(shè)防類別建（構(gòu)）筑物的抗震設(shè)防標準，均應(yīng)符合國家標準《建筑工程抗震設(shè)防分類標準》GB50223中3.0.3的要求。規(guī)模很小的乙類工業(yè)建筑，當采用了抗震性能較好的結(jié)構(gòu)體系時，允許按標準設(shè)防類設(shè)防。
??? 　　標準修編時，取消有關(guān)丁類建筑“對于損壞后不影響生產(chǎn)，不造成較大損失，且易于修復的建筑物可不設(shè)防”的條文；取消“抗震等級為一級還需要提高一度設(shè)防時，抗震等級仍為一級”的規(guī)定。修改后抗震設(shè)防標準整體有所提高。標準明確，規(guī)模很小的乙類工業(yè)建筑一般指單層建筑且高度不超過12m的配電室、轉(zhuǎn)運站配電室、屋內(nèi)配電裝置室、網(wǎng)絡(luò)控制室、繼電器室等，當采用了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時，可按本地區(qū)設(shè)防烈度采取抗震措施。
??? 　　集中控制樓、屋內(nèi)配電裝置樓及筒倉倉頂建筑等取消磚混結(jié)構(gòu)選型。
???
??? 15 主廠房抗震結(jié)構(gòu)選型
??? 　　新標準吸收了多方的意見，增加了主廠房結(jié)構(gòu)選型的規(guī)定：發(fā)電廠主廠房宜優(yōu)先選用抗震性能較好的鋼結(jié)構(gòu)。常規(guī)布置的主廠房結(jié)構(gòu)選型可按以下原則確定：（1）主廠房采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時，7度Ⅱ類場地及7度以下宜采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；7度Ⅲ類場地及以上宜采用鋼筋混凝土框架--抗震墻結(jié)構(gòu)，也可采用鋼結(jié)構(gòu)。（2）8度Ⅱ類場地及8度以上時，主廠房宜采用鋼框架--支撐結(jié)構(gòu)。（3）單機容量1000MW及以上時，主廠房宜采用鋼框架--支撐結(jié)構(gòu)，當采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時應(yīng)進行專門論證。
??? 　　鋼結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)延性好、抗震性能優(yōu)和材料可再生利用的優(yōu)勢，主廠房應(yīng)鼓勵選擇鋼結(jié)構(gòu)，也與國際慣例相協(xié)調(diào)。上述條文制定主要依據(jù)《火力發(fā)電廠主廠房結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計技術(shù)》項目研究成果和震害調(diào)查資料。標準中的“常規(guī)布置的主廠房”指前煤倉布置的鋼筋混凝土雙框架結(jié)構(gòu)，目前大型機組的抗震試驗研究和震害調(diào)查研究僅限于雙框架結(jié)構(gòu)，其它形式的結(jié)構(gòu)尚缺乏研究。以單機容量為600MW發(fā)電廠鋼筋混凝土主廠房雙框架結(jié)構(gòu)為原型的研究和汶川地震江油電廠的震害調(diào)查顯示，雙框架結(jié)構(gòu)能夠設(shè)防烈度7度、Ⅱ類場地條件的設(shè)防要求。
??? 　　工程實踐和計算分析研究證明，7度Ⅲ類場地及以上時，主廠房鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)需要增設(shè)抗側(cè)力構(gòu)件（如抗震墻）。由于受工藝布置的限制，導致抗震墻布置一般難以滿足抗震性能要求，結(jié)構(gòu)空間計算遇到了超限的技術(shù)難題，結(jié)構(gòu)選型是宜進行專門研究。
??? 　　1000MW級主廠房結(jié)構(gòu)的總高度、層高以及設(shè)備荷載增大，結(jié)構(gòu)單元長度達100~120m，結(jié)構(gòu)溫度作用尚在研究中，考慮到結(jié)構(gòu)本身的特點，選擇鋼結(jié)構(gòu)是必要的。鑒于主廠房6度區(qū)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有在建工程但無投運經(jīng)驗，因此標準提出進行專門論證后確定。
???
??? 16 主廠房框架-抗震墻的布置與抗震等級
??? 　　新標準明確了：主廠房框架-抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震墻設(shè)置應(yīng)滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011中6.1.3和6.1.5條的規(guī)定。主廠房框排架結(jié)構(gòu)應(yīng)合理設(shè)置抗側(cè)力構(gòu)件，使結(jié)構(gòu)剛度均勻，減小兩個主軸方向結(jié)構(gòu)動力特性的差異。主廠房抗震墻宜采用雙向、均勻布置，縱向抗震墻不宜設(shè)置在廠房的一端。
??? 　　主廠房框架--抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震墻設(shè)置不能滿足標準要求時，主廠房框架的抗震等級只能按框架結(jié)構(gòu)確定。需要說明的是：主廠房框架設(shè)防烈度9度、高度超過25m時，標準提出應(yīng)進行專門論證，此處設(shè)防烈度是按照國家標準《建筑工程抗震設(shè)防分類標準》GB50223中3.0.3的強制性規(guī)定調(diào)整后的烈度。當重要電廠8度區(qū)的主廠房選擇采用鋼結(jié)構(gòu)，才能滿足國家標準的要求。
??? 　　抗震研究表明，單方向、一端設(shè)置抗震墻的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)剛度橫向偏小造成兩方向差異較大，結(jié)構(gòu)前幾階振型多以扭轉(zhuǎn)為主振型和扭轉(zhuǎn)側(cè)移較大，表明結(jié)構(gòu)不規(guī)則嚴重，應(yīng)采取增加結(jié)構(gòu)的橫向剛度，調(diào)整縱向剛度，如雙向設(shè)置抗震墻（抗震翼墻），縱向抗震墻或支撐設(shè)置在廠房中部或?qū)ΨQ布置等。汕頭海門發(fā)電廠單機容量1000MW煤倉間（側(cè)煤倉），8度地震區(qū)采用了雙向、分散布置的框架--抗震墻結(jié)構(gòu)，改善了結(jié)構(gòu)的抗震性能。
???
??? 17 主廠房框架結(jié)構(gòu)的抗震布置
??? 　　新標準吸收了多方的意見，增加了主廠房框架平面布置的規(guī)定：地震區(qū)主廠房框架布置，應(yīng)控制平面局部凹凸變化，不宜采用集中控制樓插入框架的平面布置；不應(yīng)采用局部單排架布置。主廠房不宜采用錯層結(jié)構(gòu)。盡可能避免采用錯層導致的短柱結(jié)構(gòu)。地震區(qū)不應(yīng)采用鋼筋混凝土超短柱結(jié)構(gòu)。新標準強調(diào)重視概念設(shè)計，工藝布置應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)布置的基本要求，減少平面的縮進和樓板不連續(xù)布置，樓層標高對齊避免錯層，支承煤斗的樓層應(yīng)設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，增強樓層的整體剛度等，不應(yīng)采用嚴重不規(guī)則結(jié)構(gòu)。引用了《主廠房鋼筋混凝土超短柱抗震性能研究》科研項目成果：地震區(qū)不宜采用錯層導致的鋼筋混凝土短柱結(jié)構(gòu)。剪跨比小于1.5的鋼筋混凝土超短柱，不應(yīng)在抗震設(shè)計中采用。
??? 　　主廠房結(jié)構(gòu)與鍋爐鋼架宜采用各自獨立的結(jié)構(gòu)體系。主廠房與鍋爐本體間的爐前平臺結(jié)構(gòu)，當6、7度區(qū)運轉(zhuǎn)層以上采用輕型結(jié)構(gòu)時，允許采用滑動或滾動支座連接，支座構(gòu)造應(yīng)滿足防震縫寬度的要求。8度時應(yīng)分開獨立布置?！痘鹆Πl(fā)電廠主廠房結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計技術(shù)》科研項目的“鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計技術(shù)研究”指出，主廠房鋼結(jié)構(gòu)與鍋爐剛架相互連接，其地震反應(yīng)的相互影響作用規(guī)律目前尚未掌握，而鍋爐和主廠房結(jié)構(gòu)大多相互獨立、各自設(shè)計。只有完整建立主廠房和鍋爐爐架的協(xié)同工作模型，才能真實地反應(yīng)出聯(lián)合結(jié)構(gòu)的動力特性；考慮與鍋爐制造廠的合作和可操作性問題，采用近似模擬鍋爐爐架的動力特性的方法，目前還存在技術(shù)困難，需要進一步研究。
???
??? 18 主廠房空間網(wǎng)架屋面結(jié)構(gòu)
??? 　　汽機房屋蓋結(jié)構(gòu)選型中增加了空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。汽機房空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在國內(nèi)發(fā)生過垮塌事故，專題調(diào)查研究表明，主要存在以下問題：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)計算模型與實際出入較大，未考慮與廠房結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)，造成網(wǎng)架支承結(jié)構(gòu)桿件內(nèi)力偏差；網(wǎng)架結(jié)構(gòu)計算缺少溫度附加應(yīng)力影響的考慮；桿件截面滿應(yīng)力設(shè)計沒有留出必要的余度；材料采購與安裝環(huán)節(jié)管理疏漏；未考慮在地震作用下，桿件拉桿內(nèi)力變號的影響，造成結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)。
??? 　　通常的正放四角錐網(wǎng)架結(jié)構(gòu)長寬比在1.5:1.0以內(nèi)比較合適。汽機房屋蓋平面長寬比一般為3:1，兩端開口不能實現(xiàn)四邊支承，結(jié)構(gòu)受力經(jīng)濟性和合理性有局限性，以滿足建筑美觀需要為主。
???
??? 19 主廠房結(jié)構(gòu)分析
??? 　　新標準對主廠房結(jié)構(gòu)分析提出了空間分析的要求：主廠房結(jié)構(gòu)宜采用空間體系進行結(jié)構(gòu)整體分析。整體結(jié)構(gòu)宜連同主廠房外側(cè)柱、汽機房平臺（非獨立布置時）、除氧煤倉間框架等結(jié)構(gòu)進行聯(lián)解。鋼筋混凝土主廠房結(jié)構(gòu)采用三維空間分析法時，宜選擇荷載較大的代表性框架進行平面分析驗證。
??? 　　針對主廠房結(jié)構(gòu)體系和荷載分布的復雜性，采用空間桿系模型進行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析，能夠更準確反映結(jié)構(gòu)實際的受力和變形特征。鋼結(jié)構(gòu)主廠房結(jié)構(gòu)空間分析應(yīng)用相對成熟，傳統(tǒng)的鋼筋混凝土主廠房結(jié)構(gòu)，在空間分析應(yīng)用中暴露出的一些技術(shù)難題需要進一步研究，如結(jié)構(gòu)體系及布置需要優(yōu)化、軟件及其成果的正確分析應(yīng)用等，特別是地震作用和變形的分析。因此，盡管對“平面分析驗證”的提法有爭議，送審稿仍暫時保留該規(guī)定。
???
??? 20 地震作用計算和變形驗算
??? 　　新標準對多遇地震下的補充計算要求做了放寬調(diào)整：8度Ⅱ-Ⅳ類場地和9度時，單機容量為600MW及以上的主廠房，除按本條二款計算水平地震作用外，應(yīng)采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算，可取多條時程曲線計算結(jié)果的平均值與振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)果的較大值?？紤]到主廠房結(jié)構(gòu)不規(guī)則性，高烈度區(qū)的大容量機組進行多遇地震下的補充計算是必要的………。
??? 　　新標準明確了多遇地震下的彈性變形和罕遇地震作用下薄弱層的彈塑性變形驗算的要求。主廠房符合下列情況之一，應(yīng)進行罕遇地震作用下薄弱層的彈塑性變形驗算：
??? 　　（1）7-9度時樓層屈服強度系數(shù)小于0.5的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；（2）9度時乙類建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)；（3）采用消能減震設(shè)計的結(jié)構(gòu)。
???
??? 21 主要抗震措施
??? 　　新標準關(guān)于主廠房鋼結(jié)構(gòu)柱長細比、梁和柱的板件寬厚比、中心支撐桿件的長細比和板件寬厚比等限值，根據(jù)國內(nèi)外發(fā)電廠主廠房結(jié)構(gòu)工程設(shè)計經(jīng)驗，采用《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011中鋼結(jié)構(gòu)“不超過12層”的規(guī)定標準。
??? 　　新標準有關(guān)主廠房鋼筋混凝土框架的抗震措施計算，提高到了與《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》第六章第二節(jié)一致的要求，取消了原《土規(guī)》“框架的抗震等級可按未調(diào)整的抗震等級采用”的規(guī)定。對于8、9度時，還增加了異型節(jié)點核芯區(qū)抗震驗算及構(gòu)造措施規(guī)定。關(guān)于鋼筋混凝土框架的構(gòu)造措施的修編如下：
??? 　?。?）主廠房框架采用高強混凝土時，軸壓比一級不應(yīng)超過0.7，二級不應(yīng)超過0.8。高強混凝土研究成果表明，對于高強混凝土柱在高軸壓比下，構(gòu)件滯回曲線的骨架曲線下降段坡度較陡，構(gòu)件延性差，在同樣配筋率下，需要改善配箍特征值。高強混凝土框架柱在0.7~0.8的設(shè)計軸壓比時，可以基本滿足有限延性 (μΔ≤3) 的要求，框架柱截面不宜減小，避免“強梁弱柱”問題加重?；炷翉姸鹊燃塁60以下時，主廠房框架柱軸壓比的限值仍沿用了原《土規(guī)》的規(guī)定。
??? 　?。?）主廠房梁端鋼筋加密區(qū)加長，考慮到大斷面梁以受剪控制為柱，加密區(qū)長度改為按抗震規(guī)范確定；箍筋最小直徑仍保留高于抗震規(guī)范的規(guī)定。主廠房梁柱箍筋肢距不變，仍保留較抗震規(guī)范有所放寬。
??? 　　（3）對于剪跨比小于1.5的鋼筋混凝土超短柱，應(yīng)采用型鋼混凝土柱或鋼套管約束鋼筋混凝土柱的加強措施。本次修編引用了東北電力設(shè)計院完成的《主廠房鋼筋混凝土超短柱抗震性能研究》科研項目的研究成果。
???
??? 22 直接空冷支架結(jié)構(gòu)抗震
??? 　　新標準規(guī)定：8度區(qū)不宜采用風機、冷凝器懸挑布置的結(jié)構(gòu)形式。8度及以上跨度大于21m、9度區(qū)跨度大于18m的鋼桁架（或鋼梁），以及布置風機、冷凝器和排氣管道的懸挑結(jié)構(gòu)應(yīng)計算豎向地震作用。
??? 　　空冷支架結(jié)構(gòu)有多種結(jié)構(gòu)形式，由于設(shè)備質(zhì)量主要集中在平臺上部，在水平地震作用下，結(jié)構(gòu)變形主要表現(xiàn)為整體平動與扭轉(zhuǎn)，考慮到結(jié)構(gòu)的抗震性，空冷支架盡量避免出現(xiàn)單側(cè)懸挑或轉(zhuǎn)角懸挑空冷凝器的布置形式，防止地震作用下對支架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利的扭轉(zhuǎn)和變形。工程設(shè)計數(shù)據(jù)顯示，布置風機、冷凝器和排氣管道的懸挑結(jié)構(gòu)，垂直計算變形較大，考慮到冷凝器和排氣管道設(shè)備的重要性，標準對豎向地震作用計算提出了較高的要求。
???
??? 23 防爆壓力取值
??? 　　主廠房煤粉倉上設(shè)置防爆門時，防爆壓力取不小于40kN/m2。當儲存褐煤或易自燃的高揮發(fā)分煤種時，……煤筒倉應(yīng)采取有效泄爆措施，倉內(nèi)泄爆壓力應(yīng)由工藝專業(yè)提供。
??? 　　為減輕發(fā)電廠因粉煤斗煤粉爆炸的事故損壞，原《土規(guī)》根據(jù)專家會議的建議，粉煤倉要能承受10kN/m2的爆炸壓力?！痘鹆Πl(fā)電廠煤和制粉系統(tǒng)防爆設(shè)計技術(shù)規(guī)程》DL/T 5203-2005和《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火規(guī)范》GB 50229-2006修訂時，參考國外標準，在粉煤斗上設(shè)置防爆門的條件下，將爆炸壓力提高到40kN/m2。爆炸壓力的提高增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度。
??? 　　貯煤筒倉倉體結(jié)構(gòu)承受的泄爆壓力不應(yīng)小于泄爆門動作壓力，動作壓力應(yīng)由工藝專業(yè)提供?！痘鹆Πl(fā)電廠煤和制粉系統(tǒng)防爆設(shè)計技術(shù)規(guī)程》DL/T5023有相關(guān)規(guī)定，但考慮結(jié)構(gòu)本身的特點，一般不宜大于10kN/m2，據(jù)了解一些工程中泄爆門動作壓力控制在4kN/m2以下，也是可行的。
???
??? 24 大型干煤棚風荷載體型系數(shù)
??? 　　在附錄中，標準提供了6種網(wǎng)殼干煤棚的風載體型系數(shù)取值，分別取自中南電力設(shè)計院提供的湖南益陽電廠、江西豐城電廠、漢川電廠、嘉興電廠、鴨河口電廠和黃石西塞山電廠等工程研究成果，可供設(shè)計參考。
???
??? 結(jié)束語
??? 　　上述內(nèi)容遠不能涵蓋新標準修編的全部內(nèi)容，筆者系根據(jù)個人的理解，試圖將目前共同關(guān)心和經(jīng)常探討的內(nèi)容摘錄于此。標準的制定往往立足于成熟的技術(shù)和經(jīng)驗，廣大設(shè)計人員對新標準的出臺寄予了更高的希望，這次標準修編過程中也遺留一些需要進一步研究的項目，如1000MW級主廠房樓屋面活荷載取值、框架式汽輪發(fā)電機基礎(chǔ)的抗震措施、超長主廠房鋼筋混凝土的溫度作用和工程措施、1000MW級直接空冷支架結(jié)構(gòu)設(shè)計、高大建（構(gòu)）筑物風振參數(shù)計算、主廠房彈塑性時程分析、動力機器基礎(chǔ)設(shè)計標準研究等，《土規(guī)》將隨著研究的進展不斷修編。
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