本發明公開了一種雙向支撐大型冷卻塔,涉及電力系統的建筑技術領域和大型高聳結構設計技術領域。
背景技術:
冷卻塔作為世界上體量最大的鋼筋混凝土高聳空間薄殼結構,是火/核電廠中循環水冷卻的重要構筑物。隨著電力建設技術水平的發展,電力工程多采用高效率、大容量的發電機組,與其匹配的大型冷卻塔技術被工程廣泛采用,特別是近幾年設計規劃中的塔高突破規范限值的超大型冷卻塔的建設需求與日俱增,突破世界紀錄的大型雙曲薄殼冷卻塔已提上建設日程。
隨著冷卻塔整體結構高度的增長,支柱作為冷卻塔主筒的重要支撐結構,其承受上部結構自重、風、地震及溫度作用引起的荷載作用值得重視,尤其是在空間中具有一定的斜率的斜支柱,其傾角在70°左右,對施工支撐體系要求有足夠的強度、剛度和穩定性,使其可以承受斜支柱帶來的豎向荷載與水平荷載。且因為斜支柱高度較高,模板及相應的施工支撐體系均需要從支柱底面延伸到頂面,高支模對支撐體系的形變和穩定性較難控制。
在超大型冷卻塔領域,X型支柱因其具有較強的抗側扭能力而被廣泛應用,但是X型支柱制作較為困難,其主受力筋呈交叉式分布,但是交叉點鋼筋擺放困難,局部易出現超筋,但在施工過程中,斜支柱的誤差對于大型冷卻塔整體結構抗風抗震性能影響不容忽視,故X型斜支柱的施工難度就更高了。
技術實現要素:
針對現有的技術缺陷與工程實際難題,本發明提出了一種與采用X型支柱的冷卻塔相比,支撐結構安全可靠,且能降低施工難度的雙向支撐大型冷卻塔,其提供的技術方案為:
一種雙向支撐大型冷卻塔,包括主筒、支撐結構和環基,所述支撐結構立在環基之上,支撐在主筒下方,其特征在于:所述支撐結構為雙向支撐結構,包括外圈支柱和內圈支柱,在環基的環向上,所述內圈支柱、外圈支柱分別按人字形或V字型結構排布成一周;在環基的軸向上,外圈支柱順著主筒下部線型的走向傾斜;在環基的徑向上,所述內圈支柱與外圈支柱一一對應,對應的內圈支柱與外圈支柱上端靠攏,底端分離,形成徑向方向的人字形或V字型結構。
作為優選,所述支柱的橫截面為圓形或矩形。
進一步的,對應的內圈支柱與外圈支柱的上端位于同一徑向線上,對應的內圈支柱與外圈支柱的下端也位于同一徑向線上。
所述冷卻塔為自然通風雙曲線型冷卻塔。
有益效果:
本發明提出了一種雙向支撐大型冷卻塔,其支撐結構安全可靠,能夠保障冷卻塔整體結構的抗風抗震性能,與設置X型支柱的冷卻塔相比,能降低施工難度,安裝過程中不易出現誤差,在提升了大冷卻塔進風口的高度的同時可減輕各支柱的受力,適合推廣使用。
附圖說明
圖1為本發明冷卻塔的整體結構示意圖;
圖2為圖1的局部放大結構示意圖;
圖3為支撐結構的示意圖;
圖4為本發明支撐結構與常規斜支柱相比,單個支柱內力對比示意圖。
具體實施方式
為了闡明本發明的技術方案和技術效果,下面結合附圖與具體實施例對本發明做進一步的說明。
一種雙向支撐大型冷卻塔,包括主筒1、支撐結構2和環基3,所述支撐結構2立在環基3之上,支撐在主筒1下方,如圖1所示,所述冷卻塔為自然通風雙曲線型冷卻塔。
所述支撐結構2為雙向支撐結構,包括固定在環基3上的一周內圈支柱5和一周外圈支柱4,所述內圈支柱5、外圈支柱4可采用橫截面為圓形或矩形的柱體。
在環基3的環向上,所述內圈支柱5、外圈支柱4均按人字形或V字型結構排布,如圖2所示,相鄰的內圈支柱5或外圈支柱4兩兩相對傾斜。
在環基3的軸向上,外圈支柱4的傾斜角度根據主筒1下部線型的斜率確定,順著主筒1下部線型的走向傾斜。
在環基3的徑向上,所述內圈支柱5與外圈支柱4一一對應,一組對應的內圈支柱5與外圈支柱4,二者上端靠攏,底端分離,形成了徑向方向的人字形或V字型結構。
實施例1:
本實施例以國內某大型雙曲線型自然通風冷卻塔(高度為190m)為例,如圖1所示,采用本發明提出的雙向支撐結構進行施工,內圈支柱5與外圈支柱4均采用圓形截面,外圈支柱2斜率根據主筒1下部線型的斜率確定,環向相鄰的內圈支柱5或外圈支柱4兩兩相對傾斜但不相接,形成環向上的人字型結構。同時內圈支柱5與外圈支柱4一一對應,對應的內圈支柱5與外圈支柱4上端靠近,下端遠離,形成了徑向上的人字形結構,且一組對應的內圈支柱5與外圈支柱4的上端、下端均位于同一徑向線上,形成了如圖2所示的結構。
本實施例中,該雙向支撐大型冷卻塔整體結構具有優異的抗風抗震性能,其雙向支撐結構可替代現有的X型支柱,進一步提升大冷卻塔進風口高度的同時減輕斜支柱的受力,且有助于減小支柱施工過程的難度,降低誤差產生的幾率。圖3給出了本實施例提出的雙向支撐人字型支柱的外圈支柱與現有常規人字型支柱相比,單個支柱內力的對比示意圖。
以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解,本發明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理,在不脫離本發明精神和范圍的前提下,本發明還會有各種變化和改進,本發明要求保護范圍由所附的權利要求書、說明書及其等效物界定。