摘要：土建结构设计是火力发电厂设计重要的一部分，其他任何专业的设计都离不开土建结构专业，都要以土建结构专业为基础，甚至土建结构在整个设计中还起到至关重要的作用。这就要求土建结构设计人员要有一定的工作经验、甚至是现场工作经验，要有很强的责任心，以及对其他专业、相关设备都有一定的认识和了解，尽可能的避免设计图纸中常见的问题。基于此，本文对火力发电厂土建结构设计进行分析探讨。
关键词：火力发电厂；土建结构；设计
火力发电厂设计是一项很复杂的工作，一般来说包含总图、机务、运煤、除灰、脱硫、建筑、结构、给排水、电气、热控、暖通、化水等专业。占地指标、煤耗指标、用水指标、厂用电指标等都是十几个专业几十名设计人员一起配合、协调、工作的结果。所以说，一座电厂的诞生，是各种技术应用的结果，是各个专业之间协调、配合的结果。任何专业的设计思想想要得到体现，都必须以土建结构专业为基础。因而土建结构在整个设计过程中起着非常关键的作用，有时甚至还起着主导作用。本文着重讨论火力发电厂士建结构设计。
1土建结构设计在火力发电厂中的重要性及结构设计概念
结构设计作为电厂设计中的一个重要组成部分，其设计成果的优劣直接关系到厂房结构安全及其它专业的设计难度和厂房的后期使用效果。由于土建施工具有不可恢复性，一旦施工完成后期想要再做处理难度非常大，因此，每一个土建结构设计人员需要很强的责任心和扎实的专业知识及善于与其它专业配合协调沟通的能力。
结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。结构语言就是结构师从建筑及其它专业图纸中所提炼简化出来的结构元素。包括基础，墙，柱，梁，板，楼梯，大样细部等等。然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系，包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。
2火力发电厂土建结构设计要点分析
2.1总体设计
主厂房体系与结构形式是总体设计中应当首先确定的内容，其结构形式以钢-砼结构、钢筋砼结构、钢结构这三种最为常见。具体来说，钢-砼结构兼具钢筋砼结构以及钢结构的优势，其形式较为灵活、施工相对简便、施工方案可以进行有效的优化、自重轻且工期短，常用的这种结构包括组合梁结构、外包钢结构、钢管砼结构以及型钢砼结构等。钢筋砼结构主要包括现浇砼结构以及装配式砼结构两种，相比较而言，现浇砼的抗震性与整体性更优。通常在土建施工设计当中，现浇与预制方案会进行必要的组合，如楼面现浇+纵梁预制+框架现浇；楼面预制+纵梁预制+框架现浇等。合式的结构属于新型现浇钢筋砼结构，其优势在于设计与施工较为简便、整体性强、耗钢少但刚度大、耐久性与耐火性以及耐腐蚀性强等；其缺点则包括施工实践长、高空作业多、冬季施工难度大、石料堆场大、构件存在较大断面等。钢结构这一体系较为理想，以此结构形式构件的厂房具有自重轻、结构受力性强、构建断面小、抗震性与延展性好、材料均匀、工期短、无需预埋等优势，但是钢结构的防腐蚀性、防火性较差、成本投入高。
在实际施工选择时，设计人员应当考虑到电厂的实际需求，保证主厂房设计符合电力生产的工艺流程，保证结构刚度的均匀有效，框排架需要设置必要的抗侧力构件。整个结构要设置要的沉降缝、伸缩缝与抗震缝，要注意如果是钢筋砼结构，那纵向伸缩缝应当小于100米；如果是现浇砼结构，纵向伸缩缝则应当小于75米；如果是钢结构，纵向伸缩缝则应当小于150米。
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2.2主厂房地基的基础设计
在设计工作开始之前，工作人员就应该到施工现场对其相关情况进行充分的了解和掌握，看其地基是否需要进行修整。在对火力发电厂厂房地基基础进行选择的时候，桩基、独立或者是条形都可以，最好是独立基础形式。在对相邻结构单元地基进行处理的时候，应该和主厂房的地基设计情况进行有效的结合，而主厂房的地基情况则主要是由各个单元的沉降特点和地质条件所决定的，除此之外，还应该根据地基的实际变形状况来对建筑物进行设计。在对基础平面进行布置的过程中，应该对相邻基础之间的关系进行重点关注，对于埋置的深度在设计过程中也应该进行明确的规定，最好是脱开位置，当然主厂房基础之上所防的一些基础设备也会对其造成一定的影响。
2.3主厂房屋面结构的设计
在主厂房结构设计工作中，屋面梁和屋面结构设计工作是其最为主要的内容之一，其中无论是无檩屋盖还是有檩屋盖都可以采用，就我国目前的情况来看，在有檩屋盖设计过程中最常用到的材料就是压型钢板，主要是因为其比较轻，所以在施工过程中非常快捷方便。在对屋面梁进行选择的过程中，最常采用的是空间网架和钢屋贾结构，当然屋架的形式更是多种多样，例如，梯形屋架和下承式屋架，这两种形式主要适用于跨度在18～30m之间的屋盖，在具体使用过程中还应该充分结合工程的实际情况来定。而钢屋架和钢网架模式主要使用与跨度在30m以上的屋盖。根据以往的使用经验总结，钢屋架在实际使用过程中具有更大的优势，其不仅具有很好的抗震性，而且在建设过程中还更加节省材料。空间网架也是抗震性非常好，而且耗材节省，且占地面积比较小。
2.4主厂房的抗震设计
主厂房布置应根据总体规划的要求，考虑扩建条件。包括平面布置和坚向布置。在主厂房平面布置中，力求简单、规则、平直、整齐合理、受力明确、质量和刚度均匀对称。质量大的跨间不宜布置在结构单元的边缘，质量大的设备宜设置在距刚度中心较近的部位。如煤斗应尽量布置在框架正中，少做较长的悬结构，并不宜在悬臂结构上布置重设备。主厂房坚向布置应与工艺密切配合，设备尽可能采用低位布置，并减轻工艺荷载和结构自重，降低主厂房高度和重心。
火力发电厂钢筋混凝土主厂房抗震设计时应注意：剪力墙混凝土的强度等级和框架柱混凝土的强度等级不应差别过大，而且剪力墙的配筋还有必要改进；剪力墙先屈服，框架柱再屈服的破坏模式是一种比较理想的抗震结构型式。因此，采取一定措施让剪力墙率先屈服后，框架不是随之破坏而是还可承担一定的地震作用，延长结构的破坏过程；框架顶层各构件的截面和配筋不宜过多地减少或削弱，在底层框架中，应特别注意加强柱脚的变形和耗能能力；在进行抗震设计时，要进行在极端地震作用下各参数的分析，以便综合评价结构的抗震性能。
结束语：
综上所述，优质的工程设计、超前的设计理念的实施离不开切实可行技术先进的施工方案和施工技术作为保障，火力发电厂土建结构的稳固同样离不开优质高效确保质量的土建结构施工，新材料新工艺的应用为我们的工程注入了新的活力和展望，只有将土建结构设计与土建施工技术有机的密切结合，只有充分的提高我们的工程管理水平，组织水平和施工技术水平才能保证工程按计划，优质高效安全的实施。
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论文作者:唐超
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/5
标签：结构论文; 土建论文; 火力发电厂论文; 厂房论文; 结构设计论文; 屋架论文; 专业论文; 《电力设备》2019年第2期论文;