反應器基礎振動分析

陳祥勇 師偉

摘 ?要：本文通過反應器基礎布置，研究了對反應器振動幅度的影響因素。結合工程實例，按照國內外規范有關要求對反應器樁基彈性系數進行計算，并對反應器基礎的震動分析進行對比分析，以期為工程設計提供參考。

關鍵詞：反應器基礎;彈性系數;預制鋼筋混凝土管樁

中圖分類號：TQ052 ? 文獻標識碼：A ? ?文章編號：2096-6903（2020）05-0000-00

0概述

反應器的振動幅度不僅基于設備本身，而且還與樁基有著密切關系。研究發現樁基彈性系數越大，其振動幅度也越大。因此控制樁基的彈性系數對限制振動幅度具有重要影響。在樁基的彈性系數計算中其與基礎底板直徑、高度、樁平面布置、樁長、基底地質條件和持力層等均有關系。

國內現有規范計算彈性系數是先計算出樁基的抗彎剛度然后與限制之比得出彈性系數;而國外規范采用的是計算出樁端的彈性系數，然后得出單樁的豎向彈性系數。

1結構特點

本文以某CPP制乙烯及PE總體改造項目中，10萬t/年聚乙烯裝置內的反應器為研究對象。該反應器是整個系統的中樞裝置，由于其特殊性，在工作狀態下將產生振動，為保證反應器的正常工作需要通過反應器基礎控制其振動幅度在規范允許范圍內。

2基本條件

本反應器設備高度26.392m，裙座高度10.709 m，設備凈重276.3 t，水壓試驗總重571.3 t，操作總重356.3 t?；撅L壓0.55 kN/m2，抗震設防烈度7度（0.10 g），設計地震分組為第一組，場地類別為Ⅱ類。

土層主要由雜填土、耕土、素填土、中砂、粗砂、粘性土、粉土、砂土及碎石土構成。樁基礎采用預制鋼筋混凝土管樁，型號PHC-AB400（95）-28.3。采用CTCAD計算，采用圓形基礎，樁布置內圈半徑3.8 m樁數12根，外圈半徑5.2 m樁數24根均沿圓周均勻布置。獨立塔基礎采用CTCAD計算，得出樁布置圖如圖1。

3彈性系數計算

3.1根據國內標準計算

根據《動力機器基礎設計規范》（GB50040-96）[1]及《建筑樁基技術規》（JGJ 94-2008）范[2]，計算出樁基的單樁抗壓剛度進而計算該反應器基礎的抗壓剛度。其中樁周土當量抗剪剛度系數及土層高度如表1所示。

通過比較發現：分別以國標公式和國外的公式計算得出的彈性系數差別很大，其與限值的差值比率與最終結果相差了近6倍。經鎮海和沈陽兩個現場反饋情況看，按照國外計算公式計算結構基礎是安全的，國標計算差值比率明顯偏大。這是因為按照國內計算抗彎剛度系數時，僅的考慮了樁側和樁端的抗剪剛度;而國外規范計算時不僅考慮了樁的各項參數而且還考慮了土層的各種條件如泊松比、波速、剪切模量、彈性模量等。因此可以看出國外規范計算時彈性系數考慮的更全面也更貼近實際情況。

參考文獻

[1]GB 50040-96，動力機器基礎設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2012.

[2]JGJ 94-2008，建筑樁基技術規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2019.

[3]REACTOR VIBRATION ANALYSIS[S].Japan：Toyo Engineering Corporation，2007.

收稿日期：2020-03-25

作者簡介：陳祥勇（1981—），男，安徽肥東人，碩士研究生，高級工程師，主要從事鋼結構設計和研究工作。

Abstract：In this paper， through the basic layout of the reactor， the influence factors on the vibration amplitude of the reactor are studied. Combining engineering examples， the elastic coefficient of reactor pile foundation is calculated in accordance with relevant requirements of domestic and foreign codes， and the vibration analysis of reactor foundation is compared and analyzed， in order to provide reference for engineering design.

Keywords：reactor foundation; elastic coefficient; precast reinforced concrete pipe-pile