用于提高火電廠主廠房抗震性能的懸吊式煤斗減震結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新建火電廠主廠房的抗震設(shè)計、減震控制和舊有火電廠主廠房結(jié)構(gòu)的抗震加固技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于提高火電廠主廠房抗震性能的懸吊式煤斗減震結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來我國連續(xù)發(fā)生了多次具有較大破壞力地震，其中汶川地震、玉樹地震造成的生命和財產(chǎn)損失，舉國為之同悲。我國有很多大型火電廠建立在高地震烈度地區(qū)，在地震中，火電廠應(yīng)該保證足夠的安全，以便在震后救災(zāi)時提供至關(guān)重要的電能。因而減輕火電廠主廠房結(jié)構(gòu)在地震作用中發(fā)生破壞性損失具有重要的經(jīng)濟(jì)價值和社會意義。
[0003]火電廠主廠房目前一般采用常規(guī)方法進(jìn)行抗震設(shè)計，即通過構(gòu)件的彈塑性行為耗散大震作用下的地震能量。而大型火力發(fā)電廠的燃料主要是煤，按照工藝布置的要求對每臺鍋爐一般都要配備5-6個煤斗，每個煤斗的儲煤量一般為800-1000噸，主廠房結(jié)構(gòu)根據(jù)工藝系統(tǒng)的要求，煤斗布置的位置都很高，一般在30-40米左右。由于煤的質(zhì)量巨大，作用位置高，因此對整個主廠房結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的水平地震作用也會很大，特別是在高烈度地震區(qū)，這是影響主廠房結(jié)構(gòu)抗震性能的主要因素之一，導(dǎo)致按常規(guī)方法設(shè)計的火電廠主廠房構(gòu)件截面過大，且抗震性能不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提高傳統(tǒng)火電廠主廠房結(jié)構(gòu)的抗震性能，提出一種用于提高火電廠主廠房抗震性能的懸吊式煤斗減震結(jié)構(gòu)，以降低煤斗地震作用、增大結(jié)構(gòu)附加阻尼、實(shí)現(xiàn)煤斗調(diào)頻作用，最終實(shí)現(xiàn)提高火電廠主廠房結(jié)構(gòu)抗震性能的目標(biāo)。該減震技術(shù)特別適用于高烈度區(qū)火電廠主廠房結(jié)構(gòu)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案:
一種用于提高火電廠主廠房抗震性能的懸吊式煤斗減震結(jié)構(gòu)，包括鋼煤斗、框架梁和框架柱、煤斗梁;框架梁設(shè)置在框架柱上，煤斗梁水平斜向交叉連接在框架柱頂部上;鋼煤斗通過若干吊桿連接煤斗梁;框架柱通過若干水平設(shè)置的阻尼器和彈簧連接鋼煤斗;其中，鋼煤斗包括圓筒形的煤斗上部和圓錐形的煤斗下部;所述煤斗梁為兩根在框架柱上交叉布置的斜梁；四根所述吊桿的一端與鋼煤斗三向鉸接，另外一端以三向鉸接的形式與煤斗梁連接;所述阻尼器的一端通過連接件與鋼煤斗鉸接，另外一端與框架柱三向鉸接，所述彈簧的一端通過連接件與鋼煤斗連接，另外一端與框架柱連接;所述阻尼器和所述彈簧各為八個，兩個阻尼器和兩個彈簧共用一個連接件，連接件與鋼煤斗焊接固定;一對框架柱之間設(shè)置有一對阻尼器和一對彈簧以及共用的一個連接件;所述吊桿承擔(dān)鋼煤斗的重力，同時提供擺動剛度，通過設(shè)置合理的彈簧剛度使得所述彈簧、吊桿和鋼煤斗組合的體系的振動周期與主廠房結(jié)構(gòu)的周期相近，起到調(diào)頻減震作用。
[0006]進(jìn)一步地，所述的阻尼器提供較大的阻尼力，可降低鋼煤斗的位移幅度，防止鋼煤斗與框架柱的碰撞，并可提高主廠房結(jié)構(gòu)的附加阻尼。
[0007]進(jìn)一步地，所述的吊桿為圓鋼或鋼絞索。
[0008]進(jìn)一步地，所述的彈簧為螺旋彈簧。
[0009]進(jìn)一步地，所述的阻尼器為粘滯流體阻尼器、粘彈性阻尼器、鉛阻尼器、摩擦阻尼器、軟鋼阻尼器或形狀記憶合金阻尼器。
[0010]本發(fā)明提出一種用于提高火電廠主廠房抗震性能的懸吊式煤斗減震結(jié)構(gòu)，吊桿連接煤斗和煤斗梁，吊桿承擔(dān)煤斗的重力，同時提供擺動剛度;彈簧在水平平面內(nèi)連接煤斗與框架柱，通過合理設(shè)計彈簧的彈性剛度，使得彈簧、吊桿和煤斗組合的體系的振動周期與主廠房結(jié)構(gòu)周期尤其是在大震作用下的周期相近，以實(shí)現(xiàn)懸吊式煤斗的調(diào)頻功能；阻尼器在水平平面內(nèi)連接煤斗與框架柱，當(dāng)煤斗和框架柱相對運(yùn)動時阻尼器提供較大的阻尼力，以限制懸吊式煤斗的運(yùn)動幅度，同時提高結(jié)構(gòu)的附加阻尼。
[0011 ]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果:
通過吊桿連接煤斗與煤斗梁以后，一方面將煤斗的作用力直接傳遞到煤斗上部的煤斗梁上，增加了煤斗的穩(wěn)定性，另一方面懸吊式煤斗的調(diào)頻作用降低結(jié)構(gòu)的側(cè)向地震作用，達(dá)到了減震效果;通過阻尼器連接煤斗與框架柱以后，一方面可以減輕懸吊式煤斗的運(yùn)動幅度，另外一方面可以利用煤斗與框架柱的相對變形驅(qū)使阻尼器工作，從而提高結(jié)構(gòu)的附加阻尼。吊桿與彈簧以及阻尼器的配合使用，最終可以大幅度提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。另外，在某些高烈度區(qū)建設(shè)大型火電廠主廠房需要高額成本，但采用懸吊式煤斗減震技術(shù)后，結(jié)構(gòu)的抗震性能有明顯的提高，進(jìn)而可以節(jié)省數(shù)百萬元人民幣的工程造價。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明提出的一種用于提高火電廠主廠房抗震性能的懸吊式煤斗減震結(jié)構(gòu)的整體不意圖；
圖2是圖1所示懸吊式煤斗減震結(jié)構(gòu)的俯視圖；
圖3是圖1所示懸吊式煤斗減震結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；
其中，1-吊桿;2-阻尼器;3-鋼煤斗;4-框架梁;5-框架柱;6-彈簧;7-連接件;8-煤斗梁；31-煤斗上部;32-煤斗下部。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0014]如圖1至圖3所示，本發(fā)明提出一種用于提高火電廠主廠房抗震性能的懸吊式煤斗減震結(jié)構(gòu)，包括4根框架柱5、8根框架梁4、2根煤斗梁8、4根吊桿1、8個彈簧6、8個阻尼器2、1個鋼煤斗3、4個連接件7。
[0015]4根框架柱5和8根框架梁4形成框架體系，框架梁4設(shè)置在框架柱5上。
[0016]鋼煤斗3包括圓筒形的煤斗上部31和圓錐形的煤斗下部32。
[0017]在水平向，2根煤斗梁8水平斜向交叉布置在框架柱5上。
[0018]4根吊桿I的一端與鋼煤斗3連接，連接位置等間距且對稱，連接方式采用三向鉸接，另外一端以三向鉸接的形式懸吊在2根煤斗梁上。
[0019]吊桿I可以采用圓鋼或鋼絞索，以承擔(dān)鋼煤斗3的豎向荷載，即重力，同時提供擺動剛度。
[0020]在水平向，阻尼器2的一端通過連接件7與鋼煤斗3鉸接，另外一端與框架柱5三向鉸接。
[0021]在水平向，彈簧6的一端通過連接件7與鋼煤斗3連接，另外一端與框架柱5連接。
[0022]兩個阻尼器2和兩個彈簧共用一個連接件7，連接件7與鋼煤斗上部31的下方焊接固定;一對框架柱5之間設(shè)置有一對阻尼器2和一對彈簧6及阻尼器2和彈簧6共用的一個連接件7。
[0023]彈簧6可以采用螺旋彈簧，通過采用合理的彈簧剛度使得懸吊煤斗系統(tǒng)的振動周期與結(jié)構(gòu)周期相近，以起到調(diào)頻減震作用，以減輕整體結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。
[0024]阻尼器2可以采用粘滯流體阻尼器、粘彈性阻尼器、鉛阻尼器、摩擦阻尼器、軟鋼阻尼器、形狀記憶合金阻尼器等，阻尼器2提供較大的阻尼力，可降低鋼煤斗3的位移幅度，防止鋼煤斗3與框架柱5的碰撞;阻尼器2還可以提高結(jié)構(gòu)的附加阻尼。
[0025]吊桿I和彈簧6以及阻尼器2的配合使用，可提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。
[0026]以上是本發(fā)明的一典型實(shí)施例，本發(fā)明的實(shí)施不限于此。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于提高火電廠主廠房抗震性能的懸吊式煤斗減震結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括鋼煤斗(3)、框架梁(4)和框架柱(5)、煤斗梁(8);框架梁(4)設(shè)置在框架柱(5)上，煤斗梁(8)水平斜向交叉連接在框架柱(5)頂部上;鋼煤斗(3)通過若干吊桿(I)連接煤斗梁(8);框架柱(5)通過若干水平設(shè)置的阻尼器(2)和彈簧(6)連接鋼煤斗(3);其中，鋼煤斗(3)包括圓筒形的煤斗上部(31)和圓錐形的煤斗下部(32);所述煤斗梁(8)為兩根在框架柱(5)上交叉布置的斜梁；四根所述吊桿(I)的一端與鋼煤斗(3)三向鉸接，另外一端以三向鉸接的形式與煤斗梁(8)連接;所述阻尼器(2)的一端通過連接件(7)與鋼煤斗(3)鉸接，另外一端與框架柱(5 )三向鉸接，所述彈簧(6 )的一端通過連接件(7 )與鋼煤斗(3 )連接，另外一端與框架柱(5 )連接;所述阻尼器(2)和所述彈簧(6)各為八個，兩個阻尼器(2)和兩個彈簧(6)共用一個連接件(7)，連接件(7)與鋼煤斗(3)焊接固定;一對框架柱(5)之間設(shè)置有一對阻尼器(2)和一對彈簧(6)以及共用的一個連接件(7);所述吊桿(I)承擔(dān)鋼煤斗(3)的重力，同時提供擺動剛度，通過設(shè)置合理的彈簧(6)剛度使得所述彈簧(6)、吊桿(I)和鋼煤斗(3)組合的體系的振動周期與主廠房結(jié)構(gòu)的周期相近，起到調(diào)頻減震作用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提高火電廠主廠房抗震性能的懸吊式煤斗減震結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的阻尼器(2)提供較大的阻尼力，可降低鋼煤斗(3)的位移幅度，防止鋼煤斗(3)與框架柱(5)的碰撞，并可提高主廠房結(jié)構(gòu)的附加阻尼。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提高火電廠主廠房抗震性能的懸吊式煤斗減震結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的吊桿(I)為圓鋼或鋼絞索。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提高火電廠主廠房抗震性能的懸吊式煤斗減震結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的彈簧(6)為螺旋彈簧。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提高火電廠主廠房抗震性能的懸吊式煤斗減震結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的阻尼器(2)為粘滯流體阻尼器、粘彈性阻尼器、鉛阻尼器、摩擦阻尼器、軟鋼阻尼器或形狀記憶合金阻尼器。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于提高火電廠主廠房抗震性能的懸吊式煤斗減震結(jié)構(gòu)，包括吊桿、鋼煤斗、煤斗梁、框架梁、框架柱、彈簧、阻尼器；其中：吊桿連接鋼煤斗和煤斗梁，吊桿承擔(dān)鋼煤斗的重力，同時提供擺動剛度；彈簧在水平平面內(nèi)連接鋼煤斗與框架柱，通過合理設(shè)計彈簧的彈性剛度，使得彈簧、吊桿和鋼煤斗組合的體系的振動周期與在主廠房結(jié)構(gòu)在大震作用下的周期相近，以實(shí)現(xiàn)懸吊式煤斗的調(diào)頻功能；阻尼器在水平平面內(nèi)連接鋼煤斗與框架柱，當(dāng)鋼煤斗和框架柱相對運(yùn)動時阻尼器提供較大的阻尼力，以限制懸吊式煤斗的運(yùn)動幅度，同時提高結(jié)構(gòu)的附加阻尼。本發(fā)明可以用于新建火電廠主廠房結(jié)構(gòu)或舊有火電廠主廠房結(jié)構(gòu)的抗震加固。
【IPC分類】E04H5/02, E04B1/98
【公開號】CN105544760
【申請?zhí)枴緾N201510871509
【發(fā)明人】王勇奉, 康迎杰, 邢國雷, 彭凌云, 吳迎強(qiáng)
【申請人】國核電力規(guī)劃設(shè)計研究院, 北京工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月2日