試論火電廠土建結構抗震設計策略應用

聶賢輝

【摘要】眾所周知，火力發電在電力供應領域中占據的重要地位，近年來，隨著經濟建設步伐的推進，為滿足社會電力供應的需求，國家加大火電廠建設規模和投資力度。與此同時，社會各界也火電廠土建工程的抗震性能愈加重視。基于此，本文主要從火電廠土建結構抗震設計及其相關的策略進行探討。

【關鍵詞】火電廠;土建結構;抗震設計;優化策略

1、火電廠土建結構抗震設計的概述

眾所周知，地震作為一種嚴重的自然災害，這類災害具有不可預測性，雖然具有偶然性由于地域性差異使得我國的每個地區的地理環境都有所不同，發生地震的頻率和強度也不一樣，但一旦發生就容易給人們造成生命財產安全造成毀滅性的打擊，尤其我國是地震活動相對頻繁的國家，因此，正確的認識地震特點以及建筑物結構特征至關重要。

在國民經濟發展歷程中，火電建設扮演著重要角色，對于社會發展以及人們生活也具有重要影響。因此，在火電廠建設過程中，抗震設計工作需要引起我們的足夠重視，一旦建筑抗震性能較低，就直接影響到火電廠的安全，所以，火電站的抗震設計需要結合當地的實際情況，根據地震的相關指標和參數進行操作，了解其具體內容以及設計原則，進而掌握有關的設計要點，同時選擇有針對性、可靠的結構方案進行設計和建設，為火電廠結構的抗震性能提供保障，更好地促進我國社會經濟的健康發展。

2、火電廠土建結構抗震設計的要點

2.1汽機房屋面結構設計

在火力發電廠中，汽機房是重要的基礎設施，其屋頂結構是當前火力發電廠土建設計中需要考慮的重要內容。一般來說，常見的屋蓋結構形式是鋼屋架或鋼網架結構。就前者而言，這種結構的傳力體系比較簡單，容易受各方向支撐和屋面檁條的共同作用影響。因此，它具有傳遞平面剛度大、整體剛度好等優點。這種結構可以在汽輪機房面層結構設計中加以考慮。對于后者，鋼網架的設計更為復雜，鋼結構制造商應負責設計和施工。然而，一些制造商過于追求利益。例如，在構件的設計中，不考慮預留冗余，只進行全力設計，不考慮主體結構的變形會影響網架結構，支架變形大，會導致拉桿內力失效，難以保證土建結構的穩定性。

2.2主廠房的抗震設計

主廠房抗震設計是建筑抗震設計的一個重要內容。在設計過程中，設計人員必須滿足總體規劃設計的要求，并充分考慮擴建條件：包括平面布置和豎向布置。具體而言，應仔細考慮工廠的平面布局和垂直布局。對于主廠房的平面布置，應盡量避免一些問題，以保證設計的合理性。例如，對于一些大型設備，最好布置在剛度中心附近，而對于豎向布置，布置應能與施工工藝相互作用，以便有效控制主廠房的高度和重心，宜采用低配置，并注意降低過程荷載和結構自重，從而有效提高主廠房整體結構的穩定性。

2.3廠房地基和基礎設計

在火力發電廠結構的抗震設計中，廠房基礎和基礎的設計是非常重要的，其質量直接影響到工程整體結構的質量和安全。因此，設計人員應加強基礎部分的設計工作，深入施工現場，充分了解和掌握相關條件，從而影響后續的施工環節，更好地保證其抗震性能。在選擇電廠基礎時，可以采用樁基礎、獨立的或條形的形式，最好的形式是獨立基礎。在實際設計過程中，設計者應注意加強地基的剛度和可靠性，并對地基采取必要的加固措施，以盡量減小地震的影響。

2.4火電廠合理的支撐布置形式

除主體結構應滿足抗震要求外，應根據不同的結構體系采取相應的支撐措施，以加強建筑物的整體性。火電廠支架布置一般采用混凝土框架抗震墻體系或鋼框架中心支撐體系，地震引起的水平荷載由支撐結構承擔。為了滿足工藝布置和工作量的要求，廠房建筑結構中應嚴格限制支架布置的減少。科學合理的支架布置可以使結構整體剛度分布更加均勻，同時也可以增強結構整體的承載力。

3、加強火電廠土建結構抗震設計的優化對策

3.1選擇有利的建筑抗震場地

建筑物的抗震能力與場地條件密切相關。在火力發電廠建設中，為了保證土建結構的抗震能力，必須有效地選擇施工場地。場地條件，包括地質構造、地基土質量和地形等，對建筑物的震害有重要影響。由于地震發生時地表及其他位置的錯位，在同一地震影響下，不同土壤和結構上的建筑物的破壞程度不盡相同。地震發生時，建筑結構將受到極大的破壞，如果選址不當，將對火電廠造成更嚴重的破壞，并可能導致建筑物倒塌。在選址過程中，應提供適宜的地質、地形、地貌條件，避開斷層、滑坡、崩塌區、溶洞區、山間風口和危巖、易發生滾石的場所。因此，在建筑場地的選擇上，應盡量排除軟弱地基場地，加強結構連接是減少地震災害、提高抗震能力的前提。在不可避免的情況下，需要增加重建場地，以滿足抗震的基本要求。

3.2保障平面布置的合理性

在火力發電廠土建工程抗震設計中，必須保證平面布置的合理性，這也是優化抗震設計的具體措施，以避免一些不規則結構的發生。因此，要求設計人員在設計過程中注意平面布置，采用嚴格的設計標準和合理的安全系數，避免開發商只注重利潤而采用模糊計算模式的現象。同時，加強端柱之間的剛度，防止結構變形的發生，使平面布置更加合理。當主廠房位于高烈度區時，不宜按常規方法進行抗震設計。施工人員必須綜合考慮主廠房，配置完善的受力鋼筋骨架，設計合理的混凝土結構體系，安全有效地傳遞，避免因結構裂縫和裂縫寬度超過限值而造成鋼筋銹蝕;同時結合結合工程實踐，對主廠房進行綜合考慮，對鋼筋混凝土結構體系進行合理、安全的設計，以進一步保證整個框架結構的穩定性，進行綜合優化設計。

3.3合理選擇火電廠土建結構體系

為了保證火力發電廠的抗震性能，必須合理選擇火力發電廠的土建結構體系。結構體系應具有多重防線，并應具有必要的強度和良好的變形能力，以避免由于某些構件的失效而對整個結構造成損害。因此，必須保證抗震設計方案的科學合理性，有效結合電廠的實際環境、場地范圍、地質環境和土建建筑，保證土建結構的整體抗震性能;其次，設計地震力的傳遞路徑，并制作計算圖。詳細規定混凝土結構的特點、材料要求和施工注意事項，以指導施工單位和人員的行為，確保工程質量。設計時應考慮豎向中性荷載，以保證壓應力在水平方向上保持均勻。如果轉換結構是轉換結構，那么對于上部結構的施工，設計中應能將荷載力轉換兩次以上，以保證土建結構體系的強度和剛度滿足抗震要求。另外，在設計過程中，采用有利于目標結構耐久性的最小配筋率，設置限裂鋼筋，合理設置后澆帶和變形縫，形成合理的結構體系，避免個別構件支撐力不足，影響土建結構整體質量。

3.4新型材料以及施工技術的使用

隨著科學技術的飛速發展，各種新材料、新技術、新工藝在不斷創新和應用，在各個領域都發揮著重要作用。對于火力發電廠的建設，新材料層施工技術的應用對抗震設計工作也具有重要意義。其應用有助于進一步提高火電廠土建結構抗震設計水平，保證整體結構的抗震性能。因此，在設計過程中，設計師可以充分考慮這些良好的建筑材料如延性、韌性等來保證建筑的抗震性能，并加大先進技術的應用，有助于保證結構的安全性。

結語：

總之，抗震設計作為火力發電廠土建結構設計中的一項重要內容，不僅可以有效地提高火電廠土建結構的穩定性，而且可以有效地減少地震給火電廠帶來的經濟損失。因此，在土建結構抗震設計中，我們可以結合自己的經驗，結合火電廠土建結構抗震設計進行優化分析，明確抗震設計要點，解決抗震設計中存在的問題，從而保障建筑物結構的抗震穩定性。

參考文獻：

[1]王琦.火電廠主廠房結構抗震設計探究[J].商品與質量，2017（31）：127.

[2]陳鶴昇.淺析電廠土建結構設計的