发电厂土建结构抗震设计要点探析

发电厂土建结构抗震设计要点探析

逯雅琪

山东电力建设第三工程有限公司 山东省青岛市  266000

摘 要：在发电厂设计过程中，土建结构设计是其中的重要组成部分，而想要使土建结构的综合性能得到保证，应该将抗震设计作为重中之重。通常而言，土建结构设计主要在火力发电厂中有所体现，要保证土建结构具备抵御地质灾害的能力，这样可以使地震等灾害对火力发电厂的负面影响程度明显降低，进而保证发电厂处于正常运转状态。目前，钢筋混凝土框排架结构在火力发电厂的土建结构抗震设计中有较为广泛的应用，实现了对土建结构稳定性的有效保障。基于此，本文从发电厂土建结构震害类型分析入手，对发电厂土建结构抗震设计要点进行了探究，希望可以为今后发电厂规划建设提供经验参考。

关键词：火力发电厂；土建结构；抗震设计

前言

当前，我国社会科技、经济发展速度不断加快，电力行业的发展也已经进入到了一个新的阶段，传统的火力发电技术的现代化程度不断提高，其也成为了促进我国社会发展的重要动力之一。可以看出，当前电力工业已经成为了我国工业产业中最为重要的组成部分之一，因此，对火力发电厂相关设施进行优化改造至关重要。对于火力发电厂的厂房建筑来说，其是以土建结构为主，想要使其结构稳定性得到保证，进而保证火力发电厂可以长时间处于较为稳定的运转状态，应该注意对土建结构的抗震设计要点进行明确。由于我国部分地区发生地震等地质灾害的可能性较大，因此，也对火力发电厂土建结构的抗震性能提出了更高要求，今后，在进行火力发电厂土建结构建设时，应该严格按照最新的规范要求来进行施工方案设计及施工技术选择，从而保证土建结构的综合质量及性能，这也是促使我国火力发电厂各项设施及综合水平与国际接轨的重要路径之一。

一、发电厂土建结构震害类型分析

（一）结构薄弱部位变形等脆性破坏

对于当前的火力发电厂而言，如果发生地震灾害，往往会对其土建结构产生一定影响，而致使结构出现脆性受损则是最为常见的震害类型。对于火力发电厂的土建结构框架而言，通常是以“强梁弱柱”的结构形式为主，也正是因为这种结构存在，使得土建整体结构存在薄弱环节，如果区域内发生地震等地质灾害，可能会导致火力发电厂的土建结构体系出现局部变形、失稳的现象，尤其其中的“短柱”结构会出现脆性受损，进而严重影响土建结构的整体结构稳定性，甚至还可能导致结构坍塌的情况出现[1]。

（二）屋盖与柱头连接处受损

火力发电厂在进行土建结构建设时，要保证设计方案与后续施工合理，这样才能实现对结构稳定性的有效保证。对于土建结构而言，其往往具有传递载荷的作用，为了使其这一作用得到有效体现，通常会在前期方案设计时，将柱头结构与屋盖结构连接起来[2]。但对于上述土建结构来说，缺陷也较为明显，主要体现为容易受到地震力的影响，尤其对于柱头结构来说，其会起到传递载荷的作用，在传递过程中，其结构则会处于多方受力的状态，因此导致柱头结构出现受损情况的可能性较大，严重的还会导致屋盖结构受到牵连，进而对土建结构的整体稳定性产生严重影响。

二、发电厂土建结构抗震设计要点分析

（一）屋面结构设计要点

对于火力发电厂的土建屋面结构而言，在对其进行设计时，应该注意运用钢屋或钢网架等结构，对于上述结构来说，其稳定性及抗震性能更为理想，因此对地震等地质灾害的抵御能力较强。在进行钢屋架设计时，应该注意对支撑结构进行合理设定，要包括水平向、横向、垂直向的支撑结构，通过上述结构的联合作用，可以使传力体系更为明确，其结构系统性也更强。钢网架则可以看做是钢屋结构的延伸，其更具整体性，且刚度更强[3]。在具体开展钢网架结构设计时，需要设计单位与钢结构的生产厂家构建起紧密交流关系，从而确定钢材的具体参数、性能，如果厂家在对钢结构进行设计时，运用了满应力的设计方式，则会致使钢结构没有应力富余，因此，如果将其作为主体结构应用到土建屋面结构的设计与施工中，可能会导致主体结构变形，进而对钢网架结构稳定性产生影响，如果钢网架的支座结构的形变较为严重，还可能导致其整体结构失稳、坍塌的情况出现。由此可以看出，屋面结构的设计要点在于钢网架结构的设计，要注意根据可能出现的地震灾害合理设定钢网架结构的拉杆内力，进而保证其结构稳定性[4]。

（二）主厂房抗震设计要点

火力发电厂的主厂房设计至关重要，同时也是发电厂土建结构抗震设计要点。对于发电厂的主厂房设计与施工来说，应该保证其满足当前发电厂的整体规划需求，如果需要扩建，则要对扩建方向及形式进行确定。当前，在对火力发电厂的主厂房进行扩建时，通常包括平面布置、竖向布置两个方面。首先，在进行火力发电厂主厂房平面布置规划时，应该注意保证其布置结构平直、规则、刚度均匀且受力明确，这样才能使其结构稳定性得到保证。要注意质量大的设备应该尽量设置在距刚度中心较近的部位，这样可以避免其对结构稳定性产生影响，例如，可以布置在框架的正中位置[5]；其次，在进行火力发电厂主厂房竖向布置规划时，应该注意与主厂房的施工工艺紧密配合，尤其在对设备进行布置时，应该运用低位布置的方式，这样可以有效减轻结构自重，从而使结构稳定性更强，这也达到了提高结构抗震能力的效果。

（三）厂房楼梯抗震设计要点

对于发电厂的楼梯结构来说，其也是当前发电厂土建抗震设计要点之一，由于楼梯结构本身具有一定特殊性，通常不能将其设置在结构的端部，可以运用直板式的楼梯结构，并且，要注意在楼梯的端部设置梯梁，通过这种方式来保证其结构稳定性。如果楼梯段折处是在楼层的中间，则在进行楼梯抗震结构设计时，要注意在下层的楼面处进行梯柱支撑梁设计，这样可以降低地震发生时导致梯板折断现象出现的可能性，同时也为相关人员疏散与逃生提供了有利条件。

（四）厂房地基抗震设计要点

毫无疑问，地基是土建工程项目的重要组成部分，对土建结构的影响使决定性的，因此，在进行土建结构地设计时，应该明确基础设计要点，尤其要注意相同结构的建筑不能设置在性质不同的地基土上，否则会影响地基结构的稳定性。对于不同的地基类型来说，在进行地基设计时，应该根据区域内地质情况及厂房建设施工要求来对其结构进行有效设定。如果存在软土地基情况，例如液化土、不均匀土等，应该采取相应的地基结构方式提高基础稳定性及可靠性，进而避免地震等地质灾害发生对土建结构产生不可挽回的影响。

结束语

总之，在火力发电厂建设过程中，土建结构设计至关重要，尤其对于我国部分地质灾害发生频次较高的区域来说，要保证土建结构的抗震性能，从而使地震等地质灾害对土建结构的影响程度降到最低。在具体开展发电厂土建结构抗震设计时，应该注意从屋面结构抗震设计、主厂房抗震设计、厂房楼梯抗震设计、厂房地基抗震设计等几个方面入手，明确各部分的抗震设计要点，这样才能使土建结构稳定性得到保证，同时也更加有利于火力发电厂内部多项生产业务开展。

参考文献：
[1] 于斌.试析火力发电厂土建结构抗震设计要点[J].城市建设理论研究（电子版）,2017,5(24):5340-5341.

[2] 徐仲芬.新抗震规范在发电厂主厂房土建结构设计探析[J].建材与装饰,2018,10(9):27-28.

[3] 肖融.火力发电厂主厂房结构抗震设计初探[J].城市建设理论研究（电子版）,2019,24(9):2896-2896.

[4] 周璐.新抗震规范在发电厂主厂房土建结构设计的应用分析[J].大众标准化,2020,10(5):35,37.

[5] 马跃,李晓东.浅谈火电厂土建结构抗震设计[J].商品与质量,2016,11(19):258-258.