发电厂主厂房建筑的土建结构设计探讨

胡文斌

中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司 福建福州 350000

土建结构是发电厂建设的重要组成部分，是发电厂建设总体项目不可或缺的一部分，因此，在设计过程中，必须使主厂房内土建结构设计与工艺设计总体相协调，为工艺做好辅助。同时考虑到发电厂远期发展的需要，因此，必须明确确定发电厂主厂房土建结构设计的原则和内容，如钢结构还是混凝土结构、本期项目设计的主要内容和远期设计预留的接口设计等[1]。

1 火电厂土建结构设计中应遵循的原则

1.1 选取科学合理的结构方案

在设计过程中，应选择一个合理的受力结构型式和结构系统。结构布置应尽可能简单，受力明确，梁柱布置应为工艺管道安装提供便利，结构块的分配应与附件的分配相匹配一致。此外，还应分析许多因素，包括施工现场的地质条件、施工机制和建筑材料供应机制。主厂房通常选择蒸汽、除气、煤和锅炉的布局模式。这一模型的优点是，各区域的职能分配明确，各系统之间通信困难较少。设备的合理配置和空间的利用。

1.2 详细分析计算结果

设计的计算直接影响整个项目的实施,工程设计计算工作应确保设计结果的可靠性、准确性，并根据项目的实际情况加以优化。目前，在设计过程中通常使用计算机软件,计算机程序在统计数据方面有明显的优势，但对计算机程序的过度依赖可能导致计算结果难以匹配设计人员的分析校核。计算机软件只以人工数据为基础进行程序化的机械计算，且是以对具体项目的简化模拟分析为基础，而实际受力情况往往更加复杂，学会简化并准确化建模分析是设计人员必备的重要素质。

2 火电厂土建结构设计内容

2.1 基础设计

地基基础设计工作中，应当切实依据工程地勘单位的地质勘察资料，且根据火电厂中各个建筑物的功能要求及重要性系数，依据本地区其他临近建筑物建设经验，详细分析结构形式、材料情况等因素情况，选取出经济性、安全性以及合理性较强的地基基础形式。主厂房结构重要性系数高，功能需求复杂。当施工现场所在地地质条件良好，地质持力层可落在中风化或更好岩质上时，可以使用天然地基基础。当无法达到中风化，或天然地基承载力≤300Kpa时，则考虑采用桩基基础。若现场无桩基施工条件时，为满足地基变形设计条件时，可以使用条形、筏板或箱形基础。条形基础计算的过程中可以使用弹性地基法和剪力平衡法；筏板基础内力计算使用剪力平衡法和楼盖法，筏板配筋除应当满足计算要求之外，还应当满足纵横两个方向支座位置上钢筋连通要求，筏板厚度应当依据抗剪切要求确定；箱形基础上方结构柱密度较大或者刚度较大的情况下，可以依据局部弯曲计算，但是计算过程中应当考虑到实际施工过程中上方结构尚且没有成型较大刚度时产生的整体弯曲作用，且在难以满足这些条件的情况下，应当计算整体弯曲度[2]。

2.2 混凝土梁设计

梁的配筋系数过高，建筑难度高。为了有效控制梁截面高度，纵向筋的位置将靠近配筋界限，但在实际施工过程中很难有效地满足建筑设计图纸中提出的要求。在梁高度有限的情况下，可以适当地增加梁的截面面积，以便有效地控制钢筋比。总配筋系数不能超过1．5%，以保证后梁的平稳成形，并保证抗震设计的顺利完成。根据现行规程的要求，梁端面混凝土压缩高度与抗震设计有效高度之比，在第二级为0．35的情况下，可以计算纵向筋的最大功率，这样，你可以得到最大的纵向肌肉配筋系数。如果配筋系数超过1．6%，则使用封闭箍。钩采用普通卡箍，以避免钩住问题，并将钢筋的位置压在上面。同时，根据现行规定，大梁端面上垂直钢筋的比例，除非当必须根据施工图来计算时，不应超过0．5，两级水平不应小于0．3。

2.3 混凝土柱设计

柱轴压力计算和板设计荷载及柱尺寸之间有一定关系。在轴网为矩形的情况下，柱的受荷载范围一般会近似取此柱子水平和竖直方向上相邻中心线合围成的矩形作受荷面积，将建筑总层数叠加乘以受荷载面积和设计数值转换系数，从而近似确定柱轴压力。

2.4 抗震设计

在发电厂建筑结构设计中建筑物的抗震性能具有重要意义，作为建筑物设计的主要因素，而主厂房作为发电厂主要建筑物，选择抗震设计方法和时程分析是很有必要的，为了在设计建筑结构时创造相应的运动方程。可以根据发电厂现场地震加速度数据和标准时间曲线来计算运动方程，以计算抗震性使用的结果。抗地震设计截面载荷，达到高精度。这基本上提出了发电厂建筑工程的问题，在那里应该选择抗震性较小的地区，此外，还需要有效地分析和研究地震数据等[3]。

3 结语

结构设计采用结构语言，以满足建筑师和其他专业工程师的沟通需要。结构语言实际上是从建筑和其他专业设计图纸中提取的结构要素，不同的结构要素构成了建筑物的动力结构，在不同的负荷情况下，在建筑物的运行过程中，以最合理的方式将其转移到基础上。结构设计是电站设计的一个非常重要的因素，其设计水平与厂房结构的安全直接相关，且和其他专业的设计息息相关，甚至可能影响到未来的发电厂的稳定性。一般设计方法不一定是发电厂建筑工程中最合适的。在实践中，必须有效执行现行规则和条例的要求，积极汲取经验教训，深入分析在实践中存在的问题。在建筑结构设计领域，若能在现有设计方法的基础上创新，并尽力完善设计，促进发电厂的实际运行，创造更多的经济效益和社会效益。