关于火电厂土建结构抗震设计的研究

杜永京

摘 要：现阶段，我国火力发电厂土建结构中，一般选用钢筋混凝土框架及排架形式；但是实践表明，本种结构形式具有一定的弊端和缺陷，在地震作用下，容易发生较大的损害。因此，就需要充分研究火电厂土建设计抗震设计，提升火电厂土建结构的强度与稳定性。

关键词：火电厂；土建结构；抗震设计

火力发电厂土建结构设计中，结构的抗震设计是十分重要的，且具有较大的积极作用；如果一旦有地震灾害发生，会在较大程度上损坏到火力发电厂的建筑物，破坏设备管道等，带来较大的严重损失。因此，相关设计人员需要对火力发电厂的抗震设计产生足够重视，采取相应的措施，促使结构抗震安全目标得到顺利实现。

1 火力发电厂钢筋混凝土框架及排架震害分析

1.1 容易有塑性变形出现于结构薄弱部位

研究发现，为了满足工艺布置要求，一般电厂建筑物的平面、竖向均不规则，甚至特别不规则，整体刚度较小，水平地震作用下，在薄弱结层结构容易发生较大变形，甚至还会有塑性变形、结构失稳等问题发生，不利于火力发电厂的正常生产运行。

1.2 柱和支撑的危害

一般情况下，为了有效传递荷载作用，火电厂土建结构设计中，会采取相应的措施连接柱头及屋盖，这样就增加了地震力的不良影响；因为柱头在荷载传递时，形成复合受力，超过相应标准，就会有破裂损坏问题发生于柱头，进而涉及到整个建筑系统的安全性。

2 火电厂土建结构设计中的注意细节

2.1 对建筑抗震场地合理选择

抗震场地的设计是火电厂土建结构设计中非常重要的一个问题，如果场地影响到建筑抗震功能的发挥，火电厂土建结构整体抗震能力就会遭到降低；在地震灾害发生时，导致有地标位置错动出现。场地性质与结构的不同，建筑物受到地震的侵害作用也呈现差异。因此，就需要对建筑场地合理选择，软弱土层、砂土等地段尽量避免出现；如果一定要在这些地段建设施工，则需要科学运用适宜的地基处理（加固）措施；最佳地段为开阔平坦区域的坚硬场地，在这种区域内建造建筑，可以避免地基失效出现，进而实现地震影响得到降低的目的。

2.2 对火电厂土建结构体系合理选择

火电厂土建结构抗震设计的基础为抗震方案，要对火电厂土建结构体系合理选择，提升建筑物整体安全性。在具体设计中，需要控制土建结构的赘余度，保证损坏到建筑物个别部位，也不会影响到建筑物整体的稳定性与抗震性。要通过科学的计算，明确地震作用的传递路径。设计竖向结构时，受到垂直重力荷载后，需要保证水平方向的压应力维持在均匀状态。若有转换结构，上部结构的竖向构件会将一定的垂直重力荷载传递给转换结构，通过科学设计，控制荷载力的转换次数。要对火电厂土建结构体系强度与刚度合理控制，严格依据整体设计要求来均匀分配，避免部分部件刚度不够，进而影响到建筑物的整体性能。

2.3 实现结构的整体性

结构包含了诸多的组合构件，通过协调各个构件，来对地震作用有效抵抗。在地震作用下，如果结构的整体性不能保证，那么就无法充分发挥结构各个构件的抗震能力，进而出现倒塌事故。为了促使结构整体性得到保证，将各个构件的抗震能力充分发挥出来，需要严格遵循相关原则开展设计工作；首先，结构保持连续性；其次，可靠连接各个构件，将各个构件的承载力充分发挥出来。此外，还需要对房屋的竖向刚度有效提升，以便对地震出现的地基不均匀沉降有效抵抗。

3 火电厂土建结构抗震设计要点

3.1 汽机房屋面结构

现阶段，钢屋架、钢网架被广泛运用到汽机房屋面；实践表明，钢屋架具有较为简单的传力体系，四周都有支撑，再加上屋面檩条的联合作用，具有较好的整体性。从理论角度上来讲，钢屋架比较适宜运用到汽机房屋面，因为其具有较强的平面刚度能力，能够对水平荷载有效传递。在具体设计实践中，设计杆件时，需要预留足够的富裕度，将网架结构受到主体结构变形的影响情况充分纳入考虑范围，避免在地震作用下，有结构失稳问题出现。

3.2 主厂房的抗震设计

要充分依据整体规划设计开展主厂房设计，将平面布置、竖向布置要求纳入考虑范围。紧密遵循简单规则、受力明确等要求开展主厂房平面布置，若具有较大的跨间质量，则不能够结构单元的边缘布置；部分设备具有较大质量，一般需要在刚度中心的附近地带布置。如，通常会在框架的正中部位布置煤斗。在控制悬臂结构的长度，且避免将较重的设备布置于上面。要结合工程实际情况，有机协调配合主厂房的各项施工工艺和竖向布置，将低位配置法运用过来，且适当降低工艺荷载与结构自重，以便对主厂房的高度、重心等科学控制。

3.3 主厂房楼梯

要合理选择主厂房楼梯位置，避免在结构端部设置；综合考虑诸多因素，直板式楼梯为最佳选择。将梯梁设置于楼梯端部，如果在楼层中间为梯段的转折，那么就需要将支撑结构设置于下面的楼层，以便有效支撑梯梁。通常情况下，折板楼梯结构形式不要选用，否则受到地震作用，很容易出现折断等损坏事故，进而阻断人们的逃生路线。

3.4 主厂房附属设备基础

为了满足火电厂的生产运行需求，会将一系列设备布置于主厂房地面与各个楼层中；部分设备具有较高的重心和较大的自重，要紧密结合重力荷载代表值，科学计算竖向地震力，之后对地脚螺栓、焊缝等细节科学处理，增强其安全性，有效抵抗地震灾害。此外，要科学开展主厂房结构构件选型，主厂房机汽机房比较适宜采用无檩屋盖体系，因为能够促使抗扭强度得到提升，有效协调框架与排架，避免出现扭曲变形等问题。

4 结语

综上所述，相关设计人员需要充分重视火电厂土建结构抗震设计，结合实际情况，将多元化的建筑抗震方法运用过来，创新思维与技术，最大限度的降低地震的危害，保证建筑物的安全性与可靠性。

参考文献

[1] 贡伟，田娜.浅谈火电厂土建结构抗震设计[J].中国新技术新产品， 2015，6（10）：123-125.

[2] 江文明.浅谈火电厂土建结构抗震设计[J].建筑工程技术与设计， 2015，7（19）：55-57.