燃煤火电厂工程干煤棚扶壁式挡煤墙结构设计分析及方案优化 黄建军

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大跨度干煤棚结构选型研究及施工实践

大跨度干煤棚结构选型研究及施工实践

17INSTALLATION2024.3金欣(中国能源建设集团浙江火电建设有限公司 杭州 310016)摘 要:干煤棚是火力发电厂中用于存储煤的大型库房,一般具有跨度大、净空高的特点,其结构选型及施工均存在较大的难度。

本文以某海外沿海1000MW燃煤发电工程为例,对干煤棚的结构选型进行多维度分析,确定相对合理经济安全的方案,并通过施工实践验证了方案可行,可供类似工程参考。

关键词:干煤棚 桁架结构 结构选型 施工实践中图分类号:TU745.2 文献标识码:B 文章编号:1002-3607(2024)03-0017-03大跨度干煤棚结构选型研究及施工实践干煤棚是火力发电厂中用于存储煤的大型库房,主要作用是防止雨雪使煤炭含水量增加、减少煤尘飞扬污染环境以及降低煤损等。

干煤棚结构的长度和宽度根据燃煤发电机组装机容量对应的储煤量确定,而其结构高度则由煤场用于装卸煤的斗轮机作业空间和堆煤高度确定。

干煤棚结构具有跨度大、净空高且覆盖面积广的特点,其有效使用空间截面形状是梯形,作业空间的包络线接近弧形。

1 工程概况某海外沿海1000MW燃煤发电工程干煤棚结构跨度134m,长度120m。

在确定本工程干煤棚结构方案时,主要考虑以下因素:煤棚的内轮廓尺寸须满足斗轮机运行等工艺要求且节约空间;结构应具有较好的刚度且制作安装方便,经济指标优越。

根据本工程建筑功能和内部工艺布置要求,三心圆柱面管桁架和网壳结构是主要的备选结构形式,可提高空间的利用率,降低标高,并且具有受力合理、结构刚度大、施工方便的优点。

在进行结构方案比选时,通过调整结构的几何外形、体型参数、网格尺寸、支承条件等影响因素以求得经济合理的方案。

综合考虑选用上弦支撑管桁架、下弦支撑管桁架及下弦支撑网壳结构三种方案进行选型分析,采用浙江大学空间网格结构计算机辅助设计软件MST2016进行计算。

2 结构选型2.1 设计荷载永久荷载:屋面荷载及马道0.3kN/m 2,结构自重由程序自动生成;活荷载:不上人屋面均布活荷载0.5kN/m 2; 风荷载:基本风压0.3kN/m 2,考虑工程位置属于滨海地区,风压高度变化系数按A类地面粗糙度取值。

火电机组灵活性分析及控制策略优化

火电机组灵活性分析及控制策略优化

火电机组灵活性分析及控制策略优化摘要:火力发电是现阶段我国最主要的电力生产手段,火电机组的安全运行是保证火电生产的基础。

由于机组工艺的复杂性,无疑增加了对其进行控制的困难。

实际操作中必须根据火力发电的机组特征、装机功率、所处环境,对机组进行控制。

本文通过对火电汽轮机优化控制和机组灵活性的分析,从机组运行操作管理方法、操作管理技术路径、灵活性运行操作管理三个方面,提出了火电机组灵活性控制的对策与建议。

关键词:火电机组;灵活性分析;控制策略优化引言:随着我国工农业生产的飞速发展和人民生活水平的提高,对电力的需求也越来越多。

火电作为我国电力生产的主要形式,在其中发挥着不可替代的作用。

由于火电多为燃煤燃气,锅炉温度对机组的正常运行影响极大。

日常生产实践中必须加强对锅炉温度的严格控制,及时发现并妥善分析处理机组运行中出现的问题,以保证电力生产的安全性、平稳性。

1汽轮机参数辨识的控制优化及灵活性运行分析当前在汽轮机相关参数辨识研究领域的主要研究方向是参数辨识方法的正确性,为了获得质量较高的参数辨识结果就需要利用仿真软件来对辨识过程进行模拟,那较为常用的模拟工具比如psd-bpa,利用这款工具进行参数辨识模拟的过程中关于参数所包含的数据来源以及处理方法并不需要进行过多的考虑,因为在实际模拟的过程中这些数据会受到多种不同外部因素的影响。

除此之外因为汽轮机本身的工艺具备较高的复杂性,也可能导致辨识结果无法客观反映汽轮机组的相关参数,所以为了保证辨识结果就需要依据汽轮机自身工艺以及对干扰影响参数的控制来形成更好的辨识结果。

这也是当前不少辨识方式所产生的辨识结果无法应用于发电机组对效率提升优化以及故障诊断等具体应用层面。

能够将辨识结果应用于实际优化过程以及设备建模修正的领域较小,不少汽轮机组是将其已经存在的故障诊断结果应用于诊断方法和策略调整的研究过程中。

因为数据的可靠性以及精确度不能够得到有效的验证,导致这种辨识结果无法正确应用于故障诊断以及优化过程。

火电厂侧煤仓间布置的应用研究

火电厂侧煤仓间布置的应用研究

火电厂侧煤仓间布置的应用研究火电厂生产运行效率在很大程度上决定了可用电力资源总量,为确保其可持续发展,需要在原有基础上,对生产模式进行更新优化。

基于安全性、环保性以及高效性特點,对火电厂侧煤仓间布置方案进行设计,结合实际情况合理选择布置形式,然后做好各结构部分之间的协调设置,确保可以满足实际生产需求。

本文结合实例对火电厂侧煤仓布置应用要点进行了简单分析。

标签:火电厂;侧煤仓间;布置设计火电厂采用侧煤仓布置方式,可以对主厂房进行优化布置,所选汽机房跨度,缩短了汽机房与锅炉房之间的距离,同时可以将其设置在两炉之间,实现两机共用一煤仓间的生产模式,现在此种布置方案已经得到了广泛的应用。

但是要注意此种布置方式,也会对生产效率产生一定影响,因为侧煤仓间施工时间较长,甚至还会与锅炉钢结构吊装产生交叉作业,使得主厂房布置复杂度增加,机械控制维护难度提高。

因此,在设计布置方案时,必须要基于实际情况,控制好每个细节,保证各个基础部分之间高度协调性。

1 火电厂煤仓间布置方案对比煤仓间为火电厂主厂房重要组成部分,其布置方案是否合理,将在很大程度上影响了整个主厂房布局,不仅关系到后续生产效率,还会影响工程建设总造价。

侧煤仓间作为一种常见布置方法,与前煤仓间、后煤仓间布置方案进行对比,确定其综合性能更佳[1]。

例如侧煤仓间布置可以缩短与烟囱之间的距离,并且占地面积小,可节省更多土建费用。

并且还可以缩短与机炉之间的距离,减少四大管道损耗,具有更高的经济优势。

2 火电厂侧煤仓间布置要点侧煤仓间被设置在两炉之间位置,2台锅炉共用一个煤仓间,然后对称布置给煤、制粉系统,对于煤斗则进行分离式布置与合并式布置。

其中,分离式布置即2台锅炉各个磨煤机均设置相应煤斗,而合并式则是2炉设置2个相应磨煤机,然后合用1个煤斗[2]。

可充分利用主厂房空间,各机械设备布置紧凑,缩短了冷、热一次风管道输煤栈桥长度,无论是前期投资还是后期运行管理均具有更大优势。

浅析山区站场建设项目中挡土墙设计优化策略

浅析山区站场建设项目中挡土墙设计优化策略

浅析山区站场建设项目中挡土墙设计优化策略发布时间:2022-12-09T08:25:40.784Z 来源:《城镇建设》2022年第15期第8月作者:汪世英[导读] 山区站场作为道路通行中的一种结构形式,在建设完成后以及后期通行车辆过程中汪世英中国石油工程项目管理公司天津设计院天津市摘要:山区站场作为道路通行中的一种结构形式,在建设完成后以及后期通行车辆过程中,站场会发挥稳定作用,保障边坡的稳定性,减少安全隐患的发生。

为有效保障山区站场建设项目的质量安全,提高边坡防护工作,需要有效针对挡土墙进行优化设计应用。

基于此,笔者首先针对山区站场建设项目特点进行研究,继而分析山区站场建设项目中,挡土墙的优化结构设计方案,结合具体安全,分析挡土墙设计优化策略。

关键词:浅析;山区;站场;建设项目;挡土墙;设计;优化;策略前言:现阶段,随着我国社会经济的飞速发展,我国道路运输系统进一步完善,站场建设项目不断拓展,并逐渐向山区蔓延。

一方面有效推动了我国社会经济发展,另一方面也满足我国道路运输及通行需求,更是推动山区经济发展的关键因素。

而当前我国山区站场项目建设中,存在路基边坡稳定性较差,且常常会遭受到一定破坏,影响了站场周边公路通行的稳定性,埋下了一定的安全隐患。

最近几年经常出现路基整体偏移现象,导致出现损坏,影响了施工建设项目的安全性。

为有效保障山区站场建设项目的稳定性,需要合理进行挡土墙优化设计应用,使其提升防护效果,做好山区站场挡土墙优化设计方案,使边坡治理朝着完善可续的方向发展。

一、山区站场建设项目特点山区站场建设过程中,往往存在地势较偏、海拔较高及地质灾害频发的特点,并且山区交通不畅,在一定程度上增加了山区站场的建设难度。

为有效保障山区站场建设质量,减少建设中的安全隐患发生,并保障后期通行效率及通行稳定性,需要合理应用挡土墙优化设计,减少站场失衡,以及可能发生的自然地质灾害所造成的的影响危害。

挡土墙设计在山区建筑防护中非常普遍,并具备突出作用,能够有效抵御外界因素影响。

干煤棚施工方案

干煤棚施工方案

新疆准东五彩湾北二电厂3号4号机组干煤棚施工方案新疆准东五彩湾北二电厂3号4号机组(2×660MW)工程厂内输煤系统干煤棚施工方案编制单位:中煤邯郸设计工程有限责任公司五彩湾项目部*******编制日期:2016年 8月30日目录第一章编制原则及依据....。

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(1)一、编制原则...。

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3二、编制依据.。

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3第二章工程概况。

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..4 一、环境资料。

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4二、建筑物与构筑物。

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..4 第三章施工部署。

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5一、项目组织结构及职责....。

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..5二、项目管理目标。

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6三、劳务队伍选择。

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(7)第四章施工准备。

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10一、图纸会审....。

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.10二、技术准备..。

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广东某火力发电厂圆形煤场基础及结构方案论证选型

广东某火力发电厂圆形煤场基础及结构方案论证选型

广东某火力发电厂圆形煤场基础及结构方案论证选型中国能源建设集团广东火电工程有限公司广东广州 510000摘要:广东某火力发电厂计划建设2个120m直径的圆型贮煤场,以保证雨季燃烧干煤的需要。

结合常规圆形贮煤场结构形式以及施工经验,对基础及上部结构形式进行方案论证,以达到受力合理、整体性能好、结构安全,同时满足整体造价最低的效果。

本文详细论证了堆煤区和挡煤墙的基础形式、挡煤墙上部结构形式以及各种方案组合的造价。

关键词:圆型煤场堆煤区基础挡煤墙结构方案选型1引言广东某火力发电厂总装机容量5000MW,为保证雨季可利用足够的干煤燃料,拟新建两座直径120m、挡煤场高度20m的封闭式圆形贮煤场和配套的输煤栈桥及转运站。

封闭式圆形贮煤场具有环保效果好、占地面积小、运行方式简单、系统调度灵活等优点,兼有贮存、缓冲和混煤等多种功能,是大型火力发电厂常用的贮煤方式。

在环保要求不断提高和提倡节能减排的今天,其应用越来越广泛。

封闭式圆形贮煤场土建部分主要包括钢网壳屋盖、钢筋混凝土挡煤墙、进仓输煤栈桥、出仓地下廊道和圆形贮煤场组成,典型断面如图1.1所示。

其中钢网壳屋盖、进仓栈桥和出仓廊道技术成熟,本次不进行详细论述。

钢筋混凝土挡煤墙和贮煤场基础约占土建总造价的70%,不同的结构型式和基础方案对整个工程影响较大,以下针对该项目的场地条件进行基础和结构型式的技术分析和经济比较。

图1.1封闭式圆形贮煤场典型断面图2工程地质条件根据该项目的地质详勘报告,圆形煤场区域的场地岩土层分布规律主要为:表层为人工填土层,上部为海积的淤泥、含淤泥粉细砂、淤泥质土组成的软土层,中部为海积的粘土、粉质粘土、粗砂层,下部为花岗岩风化层。

其中人工填土层混有多量碎石和少量块石,层厚3.3~14.3m,平均厚度约8.1m。

含淤泥粉细砂和淤泥质土平均厚度约8m。

主要岩土层物理力学性质指标见表2.1,详细情况见岩土工程勘察报告。

表2.1岩土层主要物理力学参数及桩基参数推荐值表注:泥浆护壁钻(冲)孔桩桩长L按15≤L<30m考虑。

大跨度干煤棚网壳结构分析与设计

中国科技期刊数据库 工业C2015年18期 121大跨度干煤棚网壳结构分析与设计黄镜成中煤科工集团武汉设计研究院有限公司, 湖北 武汉 430064摘要:本文运用有限元软件MIDAS GEN 基于干煤棚实际工程建立三维模型,重点研究了根据工艺、经济条件、受力合理等因素对结构选型方案的影响,根据干煤棚的使用状况,进行了干煤棚结构在恒载荷、活载荷、雪载荷、风载荷、温度变化等工况下受力及变形情况分析,进而总结得到此类结构在各种工况下的变形规律和特征,得到了不同支承形式下结构支座反力及杆件内力,并对结构优化设计进行了综合考虑,为类似工程的设计与施工积累了经验与参考。

关键词:干煤棚;网壳;分析;设计 中图分类号:TU33 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)18-0121-011 前言为了保证火力发电厂发电生产的正常运营,火电厂需要储备相当数量的燃料,因此,用于储存煤炭的干煤棚成为电厂重要的建筑结构[1]。

2 工程概况某发电厂作为当地工业园区重要的基础设施配套项目之一,工程的建设规模为两台300MW 燃煤汽轮发电机组。

发电厂干煤棚内设置斗轮取料机一台,伸臂长35m ,仰角16°,煤场堆煤高度12m 。

根据工艺要求,干煤棚内部净跨度94m ,净矢高不小于36.5m 。

干煤棚纵向长度92m 。

3 结构选型网壳结构的选型要考虑跨度大小、平面尺寸、支承情况、荷载作用方式等因素,有如下几点要求[2]:(1)单层网壳一般适用于小跨度,而对于大于80米的大跨度空间最好选用双层网壳。

(2)网壳周边需要有较大刚度的构件支承,对于纵长型大跨度网壳,需沿两纵边设置支承。

图1 结构截面图4 结构分析与设计 4.1 荷载工况干煤棚承受的主要荷载有静载、活荷载[3-4],同时由于干煤棚存在大面积堆载,设计时还应考虑支座强迫位移。

该工程地震基本烈度为7度。

综上所述,本干煤棚考虑的荷载参数如下:(1)静荷载上弦0.25kN/m2,下弦0.15 kN/m2,由计算程序自动施加到各节点上。

论600MW机组火力发电厂主体结构施工方案优化

论600MW机组火力发电厂主体结构施工方案优化梁君(安徽电力建设第一工程公司合肥230088)摘要:火力发电厂建设愈来愈多地追求快、好、省。

要做到在限定的工期内圆满完成项目建设,需要优化施工方案,合理组织调配资源,使得劳动力投入波动小,避免显现“窝工”和“赶工”现象。

持续、科学的施工治理是实现工程目标的关键。

以马鞍山第三发电厂新建工程为例:表达主体结构关键项目的优化方案和均衡施工,并制定合理的资源投入和合理的工期,以供参考。

关键词:火力发电厂主体结构施工方案优化Abstract: Many thermal power plant construction in pursuit of more and more quickly, better and cheaper. To be limited to the successful completion of the project construction period, necessary to optimize the implementation plan, a reasonable allocation of resources, organizations, making the small fluctuations in labor input, to prevent "run idle" and "rush job" situation. Sustained, the construction management of science are the key to achieve the project goal.The Ma'anshan third power plant new construction as an example: This paper describes the key items such as the optimization program and a balanced construction about the main body structure, and to develop reasonable resources and reasonable period for reference.Key words:Thermal power plant;Main body structure;Plan of construction optimization1工程概况1.1马鞍山第三发电厂新建工程设计特点1.1.1主厂房布置主厂房为A、B、C跨,煤仓间(B-C跨)炉前布置、锅炉顺列布置、送、一次风机炉后布置、引风机横向布置(位于水平烟道支架下)、除尘器顺列布置、除氧器布置于煤仓间给煤机层。

某山谷贮灰场坝体静动力分析

某山谷贮灰场坝体静动力分析王建军1,任迪2,谢定松3(1.中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司,山西太原030000;2.山西国金电力有限公司,山西文水032100;3.中国水利水电科学研究院,北京100048)摘要:燃煤发电的余灰一般都会堆放在灰场,随着堆灰高度的增加,灰场底部灰体和地基的应力会逐渐变大,部分灰体和地基土会进入塑性区域,且随着塑性区的加大会直接威胁到灰场的安全,因而高坝在安全方面的风险也随之加大,发生滑坡的可能性及滑坡造成的危害也会明显增加。

根据规范要求,山谷干灰场最终贮灰高度超过100m 时应作专题研究。

以龙王庙灰场为例,开展了灰场坝体的有限元静动力分析,得出了各工况下坝体的应力场和位移场,确定了坝体动剪应力、水平加速度和相对位移的分布规律,对同类工程有一定的参考价值。

关键词:山谷灰场;坝体;应力应变;静力分析;动力分析中图分类号:TV649文献标志码:A文章编号:1671-0320(2024)02-0069-040引言燃煤发电是我国电力的主要来源之一,在发电过程中会产生大量的粉煤灰渣。

对于无法综合利用的粉煤灰,只能暂时贮放灰场。

根据规范要求,山谷干灰场最终贮灰高度超过100m 时应作专题研究[1]。

灰场在运行过程中容易受到降雨、洪水和地震等诸多方面的影响,因此对灰场坝体进行一定的静动力分析关乎整个灰场的稳定与安全。

郦能惠、沈珠江等[2]结合某电厂灰坝子坝加高工程,基于试验数据,采用非线性动力分析法和非线性增量静力分析法,对该灰库展开了动力响应分析,并根据计算结果提出了抗震加固措施,为此类工程提供了借鉴;李明、梁力等[3]对某灰场土样进行了静动力三轴试验,得到了在固结排水和固结不排水条件下的静动力实验参数,并展开了静力与动力液化分析,根据液化区域特征表明粉煤灰的相对密度对液化稳定具有一定的影响;孙玉莲[4]介绍了有限元静力计算的相关理论,包括计算过程和计算条件,并以某分期筑坝灰场为例进行了静力计算,得到加高子坝后的大小主应力和沉降极值,根据应力变形情况做出评价;周成利等[5]针对阳坡山谷灰场的坝体裂缝和渗漏问题,对初期坝及加高后坝体进行了稳定分析和静动力计算,根据计算结果提出了相应的工程措施意见。

火力发电厂百万机组侧煤仓间结构设计研究

火力发电厂百万机组侧煤仓间结构设计研究摘要:较为详细的介绍了火力发电厂百万机组侧煤仓间的结构设计并对其计算结果进行分析,论证了其安全可靠性,结构分析采用PKPM系列设计软件,设计方法可供类似工程参考。

关键词:侧煤仓;框架结构;薄弱层;刚度中图分类号:文献标识码:文章编号:近年来,火力发电厂常用的侧煤仓间方案,把煤仓间作为一个独立建筑物放在两台锅炉之间,相对于前煤仓间方案,节省用地,工程造价降低,施工进度加快,广受推广。

本文以某火力发电厂百万机组钢筋混凝土侧煤仓-钢煤斗结构为例,对其结构设计进行研究。

本工程抗震设防烈度为7度(0.15g),地震动反应谱特征周期0.45s,场地类别为Ⅱ类,设计地震分组第三组,重点设防类(简称乙类),基本风压0.50kN/m2(50年一遇),地面粗糙度类别为A类。

采用四柱变三柱钢筋混凝土无柱间支撑框架结构,平面尺寸为21mx73.3m,跨度为6.5m、8m、6.5m,柱距为10.5mx6、10.3m,共设置12台磨煤机。

原煤斗上段为矩形,下段为方圆过渡形。

煤斗层及端部个别区域设置现浇钢筋混凝土楼板,加强楼层的水平刚度, 其余楼板均采用钢梁-混凝土组合楼板结构。

混凝土框架主结构高度45.43m,局部突出高度60.70m,皮带层往上做7m高门型刚架。

1层为中间层,2层为运转层,4层为煤斗层,6层为皮带层,7层为老虎头层。

现浇钢筋混凝土结构体系,纵横向均采用现浇钢筋混凝土框架结构。

结构体系有多道防线,具有合理的刚度,尽可能避免采用错层导致的短柱结构。

主要计算利用中国建研院编制的PKPM 系列计算程序对结构进行计算分析。

厂房结构模型计算分析结果如下:结构一阶振型表现为沿结构纵向(长向)的整体平动,结构二阶振型表现为沿结构横向(短向)的整体平动,结构三阶振型为整体的扭转。

扭转振型靠后,提高了结构抗扭刚度。

结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比约为0.7,满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)第3.4.5条。

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燃煤火电厂工程干煤棚扶壁式挡煤墙结构设计分析及方案优
化黄建军
摘要:通过对挡煤墙结构的受力和内力分析,对挡煤墙结构的设计配筋方案实
施优化,降低施工成本
关键词:挡煤墙结构;受力和内力分析;设计方案优化
近几年,大型项目施工总承包合同往往采用固定总价承包合同,施工招标在
初步设计后期或施工图设计前期,投标单位按工程量清单报价。

有些合同条款并
没有遵循国家关于招投标及工程计价方面的有关规定,通常以“包括但不限于”、“合同价格已覆盖施工图所有工程造价,工程结算不因施工图工程量与清单工程不符而调整,也不因施工图与初步设计不相符而作调整”等条款,承包单位承担着极大的价格风险。

施工企业为减少风险、降低施工成本的有效方法就是在施工图设
计阶段与设计单位进行深入沟通,优化施工图设计,或在施工阶段通过图纸会审、工程联系单、设计变更申请单等方式优化设计方案,减少工程量,降低施工成本。

下面列举一个施工案例供参考,探析挡煤墙结构设计分析及方案优化。

1.设计概况:
某大型燃煤火电厂(2×1000MW)工程干煤棚扶壁式挡煤墙结构地基为管桩-碎
石砂复合地基。

挡煤墙及其底板按一类环境、三级裂缝控制设计。

其体型尺寸及
配筋如图(1)所示。

2.挡煤墙及其底板在正常工作状态下的受力和内力分析计算
2.1挡煤墙及其底板受力分析
2.1.1挡煤墙根部的被动土压力强度:干煤棚内堆放的电煤有无烟煤、烟煤和煤矸石,按
容重最重的煤矸石进行受力分析。

堆煤高度为10米,取γ=18kN/m3 ,内摩擦角ψ取20度,Pp=γhtan2(45°+ψ/2)=367 kN/m2;挡煤墙单位长度的被动土压力为EP=367/2×10=1835 kN/m,
被动土压力作用点离墙底的距离为H/3=3.3米。

2.1.2内侧底板及煤矸石重力:q1=1.5×25+10×18=218kN/m2。

2.1.3外侧底板及回填土重力:q2=1.5×25+0.7×18=50kN/m2。

2.1.4砼结构挡煤墙自身重力:G1=0.55×10×25=138 kN/m。

2.1.5扶壁柱(@2500)单位长度重力:G2=0.7×5/2×10×25/2.5=175kN/m,离挡煤墙中心
L=2.8米。

2.1.6挡煤墙及其底板在正常工作状态下,挡煤墙及其底板受力简图如图(2)所示。

2.2挡煤墙底板内外侧边缘地基反力计算
2.2.1按静力平衡原理进行受力计算:
ΣFY=0 q4×12+(q3-q4)/2×12-q1×6.7-q2×5.3- G1- G2=0
ΣMB=0 q1×6.7×8.65+ q2×5.3×2.7+G1×5.3+ G2×8.1- q4×12×6-(q3-q4)/2×12×12/3- Ep10×3.3=0
2.2.2解以上两个联合公式得:q3=296 kN/m2 q4=44 kN/m2
2.2.3挡煤墙及其底板弯矩简图如图(3)所示。

3.挡煤墙底板设计方案优化
从图(3)可看出,挡煤墙底板内端、外端均受正弯矩作用,内侧板面主筋和外侧板底主
筋受拉,必须按受力配筋;挡煤墙内侧底板板底和外侧底板板面受压,内侧底板板底主筋和
内侧板底受压区砼共同承受压应力,外侧底板板面主筋和外侧板面受压区砼也共同承受压应力,内侧底板板底、外侧底板板面可按构造配筋。

另外,我们还可看出,弯矩在底板与挡煤
墙交接处最大,弯矩向板端逐渐减少。

内外侧板底配筋不应一样,板面配筋也不应一样。

从图(1)看,挡煤墙底板内外侧板面配置了相同的主筋B32@100,板底配置了相同的
主筋B28@100。

外侧板面B32@100、内侧板底B28@100钢筋不能充分发挥作用,造成浪费;底板面层主筋两端弯头仅起架立作用。

根据“挡煤墙及其底板在正常工作状态下的受力和内力分析”,我们认为应该将板底、板面内外侧主筋分段配置,并取消面层钢筋的头。

具体优化如下:
3.1挡煤墙底板配筋优化
3.1.1挡煤墙底板板面配筋优化
根据挡煤墙及底板弯矩图可知,内侧板面受拉,外侧板面受压,板面主筋应分段配。


侧根部板面按原设计配筋B32@100,但内侧板面端部弯矩为零,在离底板根部1/2处弯矩约
为M=Mmax/2,从保守的角度配筋,也就是说内侧板面主筋1/2伸至底板边缘,1/2伸至根部
中间位置即可,锚固长度La=afyd/ft=0.14×300×d/1.43=29d=29×32=930 mm(二级带肋钢筋
a=0.14,fy=300MPa,砼C=30,ft=1.43);主筋长度分别为L1=6250+1000-40=7140mm,
L2=6250×1/2+930-40=4020mm; 即内侧板面配配置B32@200 、L=7140/4020 mm即可满足设
计的受力要求。

底板外侧板面按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2015)8.5.2“卧置于地基上的砼板,板中受拉钢筋的最小配筋率可适当降低,但不应小于0.15%”的规定,配置钢筋面
积1500×1000×0.15%=2250 mm2即可,配B25@200,Ag=2454 mm2,即可满足设计及规范要求。

3.1.2挡煤墙底板板底配筋优化
外侧底板底筋亦应分段配置,外侧底板底筋按内侧底板面筋受力原理,根部底筋按原设
计配B28@100,但外侧底板端部弯矩为零,在离底板根部1/2处弯矩约为M=Mmax/2,与外侧板面同理,内侧板面主筋1/2伸至底板边缘,1/2伸至根部中间位置即可,锚固长度
La=29d=29×28=810mm,钢筋长度L3=5050+81-40=5820mm,L4=5050×1/2+810-40=3300mm;
底板内侧板底同板面按规范最少配筋率,配置B25@200,Ag=2454 mm2,满足设计及规范要求。

底板配筋示意图如图(4)所示。

3.2板面主筋两端90o弯头优化
挡煤墙底板面层主筋两端90o弯头仅在施工过程中起架立作用,可简单的架立方式将面
层钢筋架立;挡煤墙底板形成后面层主筋两端90弯头不参与工作,可取消,代之以简易架
立钢筋即可。

4.经济和社会效益
以一百米挡煤墙长度为单位实施优化前后的钢筋用量对比分析,可以计算出以下经济和
社会效益。

4.1原设计方案钢筋用量:面筋(含90°弯头长度2×1420)B32=93t, 底筋B28=58t,合计
151t。

4.2设计方案优化后钢筋用量:底板内侧面筋B32=35t, 外侧面筋B25=11t,小计46t;底板
内侧底筋B25=13t, 外侧底筋B28=22t,小计35t ;设计方案优化后底板的总用筋量合计81t。

4.3优化前后对比分析:节省钢筋151t-81t=70t,降低施工成本。

参考文献
[1] 中华人民共和国国家标准,混凝土结构设计规范:GB50010-2015,中国建筑科学研究
院主编 ,中华人民共和国住房和城乡建设部。

北京:中国建筑工业出版社 2016.7.1。

[2] 中华人民共和国行业标准,预应力混凝土结构设计规范:JGJ/T369-2016,同济大学、
上海建工七建集团有限公司主编,中华人民共和国住房和城乡建设部。

北京:中国建筑工业
出版社 2016.9.1。

[3] 中华人民共和国国家标准,混凝土结构工程施工质量验收规范:GB50204-2015,中国
建筑科学研究院主编 ,中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局。

北京:中国建筑工业出版社 2015.9.1。

[4] 某大型燃煤火电厂工程施工图设计方案等技术文件。

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