大跨度干煤棚网壳结构设计探讨

网架支座跨向的水平约束应按弹性计算，如果对算得的弹性刚度没有把握，可以通过比较网架的支座水平位移和柱的柱顶位移来平衡，取值应比柱子刚度稍小点，验算柱子时支座反力的水平力要适当放大。

原来见过采用混凝土柱的煤棚结构，其柱子采用H形截面，而且柱顶是单支座的，双支座相比单支座，柱子的弯矩要小一些，支座反力中的水平力是一正一负，施加到柱上应取合力，在你的图中，大约250KN，应该可以接受。

支座可以考虑加埋板，并设抗剪键，埋板可以在两个支座中通长设或设两块然后采用型钢连接，你现在的支座不能承受水平力，可以考虑在外侧支座外增加垂直支座，同时网架计算时应考虑内侧支座水平位移释放的情况，这时两个支座间的杆件要大一些。

经测算你的模型用钢量才26Kg/m2，这种支座处理，相当于将柱子的反弯点调到了柱中部，对网架计算有利，实际要考虑打折扣，网架要适当留有余量；同时网架施工中应注意严格控制跨向两支座间的距离，防止因安装带入较大的初始缺陷。

附支座侧向支点的示意图。

像这样大跨度以及高度的三心圆柱面干煤棚网架，风荷载主要考虑体型系数以及风振系数；严格上说是应该做风洞实验的，如果能找到类似结构的风荷载参数，那也可以作为一种参考。

干煤棚网架，很多时候是落地的，如果按照常规的弹性刚度方法来设置支座弹性刚度值，那么支座反力往往很大，实际上规程上的计算弹性刚度的公式只适用于独立柱，而其他情况，它只是模糊的说了按照等效刚度来代替；实际工程中的条件是千变万化的，只有整体分析才能得出最符合实际的结果，而现在的网架设计往往是网架和下部结构分开计算的，这种设计往往就是误差的根源之一；再者，由于网架设计中常常是满应力优化，大多数杆件的应力往往接近限度的，所以在设计的时候是应在在设计值或者应力比上做一定的安全折减。

对落地的干煤棚网架，过大的支座反力已经不是通常的平板支座能承受的，或者说平板支座已经不合理了，目前大家片面广泛应用平板支座，而对其计算方式以及极限承载力也没有足够的认识，通过适当的位移释放以及选用合适的支座才是合适的方法。

都控制一批杆件的最大内力。

所以，只考虑一种风荷载方向进行设计的方法不够全面。

(b)75°和60°?45°和30°(d)15°图7 不同风向角的风荷载作用下上弦平面杆件内力分布展开图(b)75°和60°?45°和30°(d)15°图8 不同风向角的风荷载作用下上弦平面节点位移展开图的问题及改进技术措施的问题于大面积的堆载，容易造成网壳支座的沉降和向外滑移，由此产生附加内力，对支座附近的节点和杆件有一定的影响。

煤中含有大量的腐蚀性物质，钢材与这些腐蚀介质发生电化学反应，产生锈蚀（图9）。

煤堆压住网壳节点和杆件的现象，造成杆件的附加内力，而且会加重构件的锈蚀程度（图10）。

，但是在支座附近会产生较大的附加弯矩和附加内力，螺栓在受拉的同时，还可能承受比较可观的弯矩和剪力。

在以往的工程事故中，螺栓的破坏形式主十分重要的，荷载都通过这些构件传递到支座上。

同时，支座附近容易因为煤压、锈蚀、支座沉降等原因产生损伤。

所以，可以认为支座附近为结构敏感区壳的影响，宜采用单排支承。

建议设置挡煤墙，使煤堆和网壳隔离。

图11 高强螺栓剪断破坏采用热浸锌防腐措施，浸镀厚度≥50µm。

一般情况下可以保证防腐能力达到15年以上。

将支座向上三排网格的腹杆和跨向弦杆应力控制在比较低的水平（可取材料设计强度的0.8倍），同时应适当调高与这些杆件相连高强螺栓的强度等级。

风向角、风力及堆煤情况的变化，风荷载具有随机不确定的特点，导致结构受力情况复杂。

所以进行风洞实验确定体型系数是非常必要的。

80，一般拉杆容许长细比为400，支座附近处为300。

考虑到荷载工况多，结构受力复杂，反弯点的位置不确定，杆件会出现拉压变化，设计时采用的容许。

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。

建筑论文：大跨度干煤棚三心圆柱面网壳结构性能建筑研究本文是一篇建筑论文研究，本文以某113m 跨度干煤棚工程为研究对象，采用SAP2000 有限元结构分析软件，对三心圆柱面双层网壳结构进行静力分析、稳定性分析及动力分析，对比不同矢跨比对该结构的受力性能影响，选取了经济合理的小范围矢跨比值，并通过对结构布置加强带进行优化设计，主要得出以下几点结论：（1）三心圆柱面双层网壳结构在静力作用下，结构整体呈下凹趋势，顶部区域的节点竖向位移最大，轴力较大的杆件多集中在网壳肋部区域及支座附近，结构内力分布不均匀。

在跨度一定的条件下，杆件轴力随着矢跨比的增加而逐渐减小，节点位移变化亦是如此，矢跨比越大，结构的整体承载能力及结构整体刚度越好。

（2）结构几何非线性的安全稳定系数与特征值屈曲分析结果相比，降低了7.91%，应对结构进行非线性稳定分析，以得到更为准确的临界荷载值。

在跨度一定的条件下，矢跨比相对较小的三心圆柱面双层网壳结构稳定承载力更好，稳定安全系数及安全储备较大，结构更为安全可靠。

第1 章绪论1.1 研究背景和意义20 世纪初，随着工业革命的爆发，建筑科学技术也有了较快的发展，煤炭作为工业动力的主要来源之一，地位举足轻重，储煤结构自然也受到了人们的关注。

煤炭最初是露天储存的，这种储煤方式极易受到环境的影响，风会把一些比较细小的煤颗粒吹走，下雨、降雪会使裸露在外的煤炭潮湿，这种露天储煤方式不仅会影响煤的质量，污染环境，还会造成煤的损失，据不完全统计，这种损失约占露天储煤总量的5%，所以露天储煤远不如封闭式储煤科学，现在大规模的煤炭储存已经很少采用露天储煤的方式了[1]。

在过去，由于生产力水平比较低，所以封闭的储煤结构最早是以砖结构、木结构、石木混合结构为主，随着电力事业的发展，科学水平的提高，储煤结构在材料和结构形式上都有了很大的进步，逐渐从二维平面结构发展到三维空间结构。

空间结构所承受的荷载及由此产生的内力和位移是三维的，采用合理的曲面结构形式，可更有效抵御外荷载作用，使结构性能和材料强度能很好的发挥出来，同时，空间结构可以提供材料堆积时自然状态的空间，因此，很适合煤炭、石料、沙子等固体材料的储存[2]。

干煤棚网壳施工探讨1 引言结构形式为双层网壳,网壳跨度103m，净高38m,属超大型网壳结构.干煤棚是火电厂中存储煤的一种大型棚库，为了满足储存和斗轮机作业空间，要求跨度大、净空高，没有成熟经验可供参考;同时由于施工现场场地狭小，现场运输量大,脚手架类型的选择和搭设方案是最大的难点所在。

本工程施工以大型脚手架为依托搭建滑移施工平台,采用高空散装法分段安装，在完成网壳安装、防腐施工、屋面板安装之后，将脚手架滑移到下一个分段继续施工，直到完成全部施工任务。

2 工程概况本网壳结构设计跨度103m，长度120m，矢高38。

639m，网壳展开平面尺寸144.00m×120.00m。

支撑基础分为A列和B列，共30跨（即共分31轴线）.结构型式为双层网壳，节点类型为螺栓球节点及局部焊接球节点，支承形式为对边柱支承。

该网壳结构螺栓球和焊接球全部图1：干煤棚外观采用45号钢制作，螺栓球直径为φ200～300mm，焊接球球径为φ400~800mm；上、下弦杆和腹杆选用Q235钢管制作，钢管直径为φ89～219mm、壁厚4。

0～10。

0mm。

网壳结构防腐要求:底漆WZ—1水性无机富锌漆三道3*35µm，中间漆HB53-42环氧封闭漆一道30µm,面漆为AB200改性聚碳酸脂长效面漆三道3＊35µm，其中现场施工为两道面漆。

网壳结构面层采用单层压型彩钢板封闭，彩钢板厚度为0。

53mm,波高30mm，表面镀铝锌防腐。

3 施工方案本工程施工采用高空散装法安装，以大型脚手架为依托搭建滑移施工平台,施工人员在滑移施工平台上完成安装作业。

在安装方向上按照轴线分为4个分段，在完成网壳安装、防腐施工、屋面板安装之后,将脚手架滑移到下一个分段继续施工,直到完成全部施工任务。

根据脚手架宽度和网壳总长度,本工程脚手架从搭设到拆除需要滑移3次.3．1脚手架施工方案、构造措施：滑移门式脚手架施工是保证主结构顺利施工、安全施工的关键，因此脚手架的平面布置、构造措施、脚手架的搭设、脚手架滑移及使用维护等各方面都必须精心设计、严格控制，脚手架及底盘应进行受力验算.3．1．1脚手架的平面布置在靠近A、B列基础6米范围内,采用满堂钢管扣件式脚手架（因不具备探讨价值,本文略去该部分内容）。

大跨度干煤棚网架结构的设计与施工摘要：主要介绍了吉化106电厂干煤棚大跨网壳的结构选型，结构设计，并对一，二期网壳在后期的对接从设计和施工的角度进行综合考虑，同时根据现场的实际情况对施工方法进行了分析，为今后类似工程提供经验积累。

关键词：干煤棚网壳；结构选型；施工方法1.工程概况吉化公司106厂是吉化公司的动力中心，该厂提供了吉化公司各生产厂的大部分电能，是吉化集团公司的重要的能源基地。

为了应对燃煤资源的紧张，提高燃煤的燃烧性能，达到节能增效的目的，106厂特新建干煤棚，来保证燃煤的干燥度，使其燃烧时能更充分，获得更好的经济效益。

干煤棚内设置一台斗轮机，斗轮机臂长25米，仰角为16°，斗轮机轨道位于煤厂中间。

根据工艺及现场条件要求，网壳的设计跨度为68米，高度为32米，棚顶采用单层压型彩钢板。

工程分两期进行施工，一期施工纵向长度为30米，二期长度为60米。

2.结构选型根据工艺的要求以及现场条件的限制因数，干煤棚的设计跨度取为68米，而且在距干煤棚边6米处的净高要求达到18米。

通常对于这类大跨结构的应用中，采用较多的有大跨门式刚架结构以及双层柱面网壳结构，通过多种方案的比较，干煤棚采用落地双层圆柱面网壳结构形式，干煤棚网壳的横断面为三心圆柱面，中间大圆半径为40.3米，两边小圆半径为19.8米，整个断面由于受到净高要求而形成向外突出形，这样可以使结构在满足受力要求情况下，结构表面面积最小，以减少屋面板的用量，降低工程造价。

3.结构分析和设计⑴荷载类型及组合干煤棚承受的荷载主要有静载、活荷载，由于干煤棚四面敞开式结构，受温度的影响非常大，因此这里还考虑了温度作用。

本工程所在地的地震基本烈度为７度，还需要考虑地震作用，另外还有就是风荷载的作用了，具体的个荷载参数取值如下：①静荷载网壳上仅支撑单层彩钢板，下弦无任何悬挂荷载，故上弦静载取0.35KN/m2，方向为垂直地面向下，网壳的自重由计算程序自动到入。