天津院成功開發(fā)直徑60m熟料庫無中心支承結構體系
直徑60m熟料庫筒倉是目前水泥廠工程中最大的熟料筒倉,其荷載作用大、受力工況復雜,其庫頂結構除承受很大的水平力和垂直力(均在1000KN以上)以外,還要承受風機、電機、拉鏈機等振動荷載。傳統(tǒng)的設計方法采用中心支承結構體系,利用中心筒或中心支承框架來支承鋼結構屋蓋及庫頂拉鏈機設備等。但由于不論是中心框架還是中心筒都存在長期處于熟料沖刷狀態(tài),磨損問題不可回避;長期循環(huán)高溫的作用,降低了混凝土的強度;料面有較大高差時,熟料的流動、坍塌等會使中心筒有一個附加的沖擊荷載等不利因素,因此經濟合理地解決中心支承結構的耐久性問題變得十分困難,這給大直徑熟料庫長期安全使用造成極大的事故隱患。
為此,天津院有限公司專門召開了關于大直徑熟料庫安全使用專題會議,提出繼直徑40米熟料庫無中心支承結構體系后,加速60米熟料庫取消中心支承方案的開發(fā)設計工作。由于這種結構體系國內尚無首例,也無任何經驗可循,給科研開發(fā)工作帶來了很大困難。2006年9月,土建室成立了由室主任和主任工程師親自領導的科研攻關小組。開發(fā)設計小組人員不畏懼困難,從結構方案和計算模型的確定、荷載施加方法到結構計算分析方法、計算結果分析,每一步都經過認真的評審分析,由室主任工程師親自把關做到一絲不茍,最后確定了采用實腹鋼梁屋蓋體系承受庫頂拉鏈機設備及拉鏈機桁架的垂直荷載,拉鏈機水平荷載通過空間桁架結構傳至地面的結構體系,并應用大型空間結構有限元計算軟件STAAD/PRO進行結構分析,以保證計算結果的準確無誤。
經過4個多月的艱苦努力,開發(fā)設計小組解決了各種技術問題,成功開發(fā)了直徑60m熟料庫無中心支承結構體系,2006年底應用于華潤南寧及華潤平南兩個項目?,F(xiàn)兩條生產線已陸續(xù)投產并正常運轉,熟料庫運行正常。這標志著直徑60m熟料庫無中心支承結構體系的開發(fā)應用已取得階段性的成果,為大直徑熟料庫長期安全使用提供了保障。
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