雙曲線冷卻塔筒壁缺陷混凝土加固施工技術(shù)研究

0 引言

作為冷卻構(gòu)筑物的雙曲線型冷卻塔是一種大型薄殼結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于大型電廠的冷卻系統(tǒng)中[1]。大多數(shù)雙曲線型冷卻塔采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因其耐久性好、無需防腐處理且國(guó)內(nèi)施工技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)而受到青睞[2]。然而隨著時(shí)間的推移，雙曲線型冷卻塔的筒壁也會(huì)發(fā)生老化、磨損或者外因引起結(jié)構(gòu)損傷，從而威脅其安全性和可靠性[3。為了確保雙曲線型冷卻塔的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，經(jīng)常使用碳纖維復(fù)合材料、增設(shè)斜撐或橫梁、涂覆防銹蝕涂料、更換受損部分以及加裝內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)等方法進(jìn)行加固。

本文以一座需要采用置換混凝土加固法進(jìn)行修復(fù)的雙曲線型冷卻塔為例，利用ANSYS軟件進(jìn)行有限元模擬分析，研究了冷卻塔筒壁需要開出洞口部位的力學(xué)和變形特性。在此基礎(chǔ)上，通過置換原有的缺陷混凝土，使冷卻塔筒壁的承載能力和耐久性恢復(fù)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。本文研究的目的是為冷卻塔筒壁的加固設(shè)計(jì)與施工提供科學(xué)依據(jù)，確保冷卻塔結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性，延長(zhǎng)冷卻塔的使用壽命，同時(shí)降低維護(hù)成本。

1冷卻塔及其加固工程概況

1.1冷卻塔技術(shù)數(shù)據(jù)

某發(fā)電廠冷卻塔是一座鋼筋混凝土雙曲線自然通風(fēng)式冷卻塔。塔高 99m ，塔底標(biāo)高 6.2m ，半徑 35.9m 傾斜角 17^° ，喉標(biāo)高 84.8m ，半徑 21.3m ，殼頂標(biāo)高105.2m ，半徑23.1m（均為中面尺寸）傾角度 6^° 。下部壁厚為 489mm ，中部壁厚為 168mm ，上部壁厚為 0.25m 無傾角。冷卻塔塔筒、環(huán)基、人字柱為C35鋼筋混凝土，主要受力鋼筋采用HRB400。

1.2環(huán)境情況

冷卻塔所在地區(qū)30年來最低氣溫為 -47^°C ，土壤最大凍結(jié)深度為 3.3m 。……