电力工程设计手册 11 火力发电厂结构设计
出版时间： 2017年版
内容简介
《火力发电厂结构设计》是电力工程设计手册之一。为使设计人员了解火力发电厂工程的工艺系统特点，以及对应结构设计的特殊性，本手册对火力发电厂工程中的相关工艺系统作了简单介绍。 本手册编制注重参考性与实用性，根据国家和行业的现行设计规范、规程和标准进行编写，涵盖了火力发电厂结构设计的主要原则、设计要点、设计计算以及构造要求等内容。同时，手册汇总了已建或在建火力发电厂工程的结构设计经验和成熟做法，提供了众多火力发电厂结构设计中具有代表性的工程算例。
目录
序言总前言前言第一章 火力发电厂主要工艺系统及建（构）筑物 1第一节 火力发电主要工艺流程及总平面布置 1一、火力发电生产工艺流程 1二、火力发电厂总平面布置及主要建（构）筑物 2第二节 燃烧和热力系统及其建（构）筑物 5一、燃烧系统 5二、热力系统 7三、主要建（构）筑物 8四、主厂房优化布置原则 9五、燃煤电厂主厂房常用布置方案 10六、燃气-蒸汽联合循环电厂常用的主厂房布置方案 10第三节 物料输送系统及其建（构）筑物 13一、运煤系统及其建（构）筑物 13二、除灰渣系统及其建（构）筑物 14第四节 电气系统及其建（构）筑物 17一、电气系统主要子系统 17二、电气系统主要建（构）筑物 18第五节 电厂化学系统及其建（构）筑物 19一、锅炉补给水系统及建筑物 19二、凝结水精处理系统设备及构筑物 19三、工业废水处理系统设备及构筑物 19第六节 循环水系统及其建（构）筑物 20第二章 工程建设设计阶段的主要工作21第一节 初步可行性（可行性）研究阶段 21一、工作范围 21二、提交成品 21第二节 初步设计阶段 22一、工作范围 22二、提交成品 22第三节 施工和竣工图设计阶段 23一、施工图设计阶段工作范围 23二、施工图阶段提交成品 25三、竣工图编制 25第三章 设计基本规定 26第一节 设计原则 26一、设计方法 26二、承载能力极限状态设计 26三、正常使用极限状态设计 28四、建（构）筑物的安全等级 29第二节 主要荷载及作用 29一、一般规定 29二、屋面、楼（地）面活荷载 31三、工艺荷载 38四、吊车荷载 39五、风荷载 39六、雪荷载 48七、温度作用 48八、偶然荷载 48第三节 主要结构材料 49一、混凝土 49二、钢筋 50三、钢材 51四、连接材料 55五、材料代换要求 58第四节 变形及裂缝控制要求 58一、上部结构变形控制要求 58二、构件裂缝控制要求 60第五节 结构耐久性 61一、混凝土结构 61二、钢结构62第六节 抗震设计基本规定63一、抗震设防分类63二、结构选型64三、结构布置要求64四、抗震等级及抗震构造措施64五、地震作用计算一般规定65六、抗震验算66第四章 地基基础67第一节 基础类型67一、基础的分类67二、基础类型的选择原则67第二节 基础设计要点68一、地基基础设计的基本规定68二、基础埋置深度的确定71三、地基计算72第三节 无筋扩展基础的设计77一、无筋扩展基础特点与设计内容77二、基础底面尺寸的确定77三、基础剖面设计77第四节 独立基础的设计78一、独立基础计算78二、独立基础构造要求80第五节 条形基础的设计83一、墙下条形基础设计83二、柱下条形基础设计计算方法83三、条形基础构造要求85第六节 片筏基础的设计86一、片筏基础设计一般规定86二、片筏基础承载力计算87第七节 岩石锚杆基础的设计89一、概述89二、工程锚杆的分类和构造要求89三、岩石锚杆基础计算方法90第八节 桩基础90一、一般要求90二、桩基设计计算93三、电厂桩基选型原则97第五章 主厂房钢筋混凝土框排架结构98第一节 一般规定98一、主厂房布置和结构材料类型98二、设计流程98三、设计原则和材料选用98第二节 结构选型与布置 100一、燃煤电厂常用的主厂房布置 100二、燃煤电厂主厂房结构体系选型 104三、主厂房结构布置原则 104四、燃机电厂的主厂房选型与布置 106第三节 整体计算分析 106一、一般规定 106二、计算模型 107三、抗震计算内容和要点 107第四节 构造要求 109一、基本构造要求 109二、抗震构造要求 110第五节 计算算例111一、结构布置及特点111二、设计条件111三、计算软件及版本111四、各层楼屋面荷载111五、弹性阶段结构计算 112第六章 主厂房钢框排架结构 115第一节 一般规定 115一、设计原则 115二、材料选用 115三、构件选用 116第二节 结构选型与布置 116一、燃煤电厂的主厂房钢结构选型与布置 116二、燃机电厂的主厂房钢结构选型与布置 121第三节 整体计算分析 121一、基本原则 121二、计算模型和计算简图 123三、构件抗震计算 123四、构件的设计计算 124第四节 构造要求 130一、钢结构的局部稳定要求 130二、钢结构抗震的构造要求 130第五节 节点连接计算 131一、H 型钢柱的拼接连接 131二、梁与柱的连接 133三、梁的拼接 135四、支撑与梁柱的连接 136五、柱脚连接 137第六节 钢-混凝土组合楼层结构 141一、设计原则 141二、钢-混凝土组合梁计算 142三、构造要求 149第七节 计算算例 149一、柱的拼接算例 150二、梁的拼接算例（含抗震设计） 153三、刚性露出式柱脚的设计 157四、铰接露出式柱脚的设计 159第七章 主厂房侧煤仓间结构 161第一节 一般规定 161一、布置 161二、设计流程 161三、设计内容 167四、设计原则和材料选用 167第二节 结构选型与布置 167一、一般要求 167二、结构抗震等级 169三、构件截面参考 170第三节 整体计算分析 173一、一般要求 173二、钢筋混凝土结构计算原则 175三、钢结构计算原则 177第四节 钢结构侧煤仓间计算算例 177一、结构布置及特点 177二、设计条件 178三、计算软件及版本 178四、各层楼屋面荷载 178五、弹性阶段结构计算 178第五节 钢筋混凝土侧煤仓间计算算例 180一、结构特点 180二、设计条件 180三、计算软件及版本 180四、各层楼屋面荷载 181五、弹性阶段结构计算 181第八章 汽机房屋面结构 183第一节 概述 183一、屋面结构体系类型 183二、屋面荷载和荷载组合 184三、工程实例 184第二节 钢桁架结构 186一、钢桁架的型式、特点及几何尺寸 186二、钢桁架的内力计算 187三、钢桁架构件截面选择 188四、角钢桁架连接节点和计算 190五、钢管屋架连接节点和计算 199六、钢桁架与固、扩端山墙柱的连接 203七、汽机房屋面钢桁架设计特点 203第三节 钢桁架屋面的支撑体系设计 206一、钢桁架支撑布置原则 206二、支撑的截面设计 209第四节 网架结构212一、结构选型212二、结构计算分析215三、杆件及节点设计216四、网架安装221第五节 实腹钢梁结构及其屋面支撑222一、实腹钢梁的设计222二、实腹钢梁屋面支撑设计226三、实腹钢梁屋面支撑布置实例226第六节 屋面板及檩条设计228一、重型屋面板及支承钢次梁的设计228二、轻型屋面板及檩条的设计230第七节 屋面钢结构的制作、运输和安装236一、屋面钢结构的制作236二、屋面钢结构的运输238三、屋面钢结构的安装239第九章 煤斗及吊车梁240第一节 煤斗240一、一般规定240二、结构类型241三、结构计算242四、构造要求250五、矩形钢煤斗数据参考252第二节 吊车梁253一、一般规定253二、结构计算255三、构造要求260第三节 工程实例261一、设计资料261二、几何特性261三、煤斗上部竖直段计算262四、斜斗计算266第十章 汽轮发电机基础271第一节 一般规定271一、主要设计原则271二、设计步骤273三、振动荷载274四、振动控制标准276五、荷载及荷载组合276第二节 汽轮发电机基础数模分析278一、分析模型建模原则279二、数模动力分析方法279第三节 汽轮发电机框架式基础281一、动力计算281二、静力计算282三、静变位计算 284四、构造要求 285第四节 汽轮发电机弹簧隔振基础 287一、设计步骤 287二、弹簧隔振器选型 288三、顶板结构计算 291四、施工与安装 292第五节 计算算例 293一、汽轮发电机基础实体单元数值模型动力分析算例 293二、汽轮发电机基础杆系模型分析算例 299三、汽轮发电机弹簧隔振基础算例 303第十一章 燃气轮机基础 311第一节 一般规定 311一、主要设计原则 311二、设计步骤 312三、振动荷载 313四、振动控制标准 314五、荷载组合 316第二节 墙式燃气轮机基础 316一、基础和模型 316二、动力计算 317三、静力计算 317四、静变位计算 323五、构造要求 323第三节 框架式燃气轮机基础 324一、基础和模型 324二、动力计算 324三、静力计算 327四、静变位计算 327五、构造要求 327第四节 计算算例 327一、概况 327二、基础和模型 327三、振动分析 328四、地震分析 334五、静变位分析 335六、结论 337第十二章 辅助机器基础 338第一节 一般规定 338一、辅助机器基础的分类 338二、基础设计应取得的必要资料 338三、机器平衡品质等级与扰力及基础振动标准 338四、大块式基础静力计算 340五、构造要求 340第二节 磨煤机基础 341一、磨煤机的类型 341二、钢球磨煤机基础设计 344三、中速磨煤机基础设计 345四、风扇磨煤机基础设计 345第三节 汽动给水泵基础 345一、汽动给水泵 345二、基础的结构选型及布置 345三、振动控制标准 346四、基础尺寸的确定 346五、基础的静力计算 346六、汽动给水泵基础的动力计算 347七、基础的配筋与构造 348第四节 风机基础 348一、结构选型及布置 348二、基础的动力计算 349第五节 碎煤机基础 350一、碎煤机的用途及工作原理 350二、碎煤机基础设计 350第六节 隔振设计 350一、隔振理论及设计方法 350二、隔振设计的原则 352三、隔振设计应取得的资料 352四、振动限制要求 352五、隔振基础构造设计 353六、隔振材料与隔振元件 353七、辅机隔振设计实例 354第十三章 烟囱及烟道支架 365第一节 一般规定 365一、一般要求 365二、设计资料 366三、电厂烟囱主要工程数据参考 366第二节 烟囱钢筋混凝土外筒 368一、荷载及作用 368二、计算方法 375三、设计规定 384四、构造要求 384第三节 烟囱钢内筒 386一、自立式钢内筒计算 386二、悬挂式钢内筒计算 392三、钢平台结构计算 394四、构造要求 396第四节 烟囱玻璃钢内筒 403一、一般规定 403二、材料选配 403三、设计要点 405四、设计计算 406五、构造要求 411第五节 烟道支架 412一、概述 412二、荷载 413三、钢筋混凝土烟道支架结构计算 415四、钢结构烟道支架计算 416五、烟道支架结构抗震设计 417六、烟道支架结构构造 419第六节 计算算例 419一、烟囱钢筋混凝土外筒计算算例 419二、玻璃钢内筒计算算例 434第十四章 运煤及除灰渣系统建（构）筑物 445第一节 翻车机室 445一、工艺系统简介 445二、结构选型与布置 449三、结构计算 450四、构造要求和注意事项 456第二节 汽车卸煤沟 459一、工艺系统简介 459二、结构选型与布置 460三、结构计算 461四、构造要求和注意事项 465第三节 运煤栈桥及廊道 465一、工艺系统简介 465二、结构选型及布置 465三、结构计算 472四、构造要求 478第四节 碎煤机室 481一、工艺系统简介 481二、结构选型与布置 488三、结构计算 489四、其他注意事项 490第五节 斗轮机基础 490一、斗轮机的布置及型式 490二、斗轮机基础的设计 491三、构造要求 493第六节 干煤棚网架 494一、结构选型 494二、荷载及组合 497三、结构计算分析 500四、干煤棚网壳安装 501第七节 圆形煤场结构 502一、设计规定 503二、荷载及组合504三、整体式圆形煤场挡煤墙结构507四、分离式圆形煤场挡煤墙结构510五、整体式预应力圆形煤场挡煤墙结构514六、球形网壳518第八节 贮煤筒仓及灰库525一、工艺系统简介525二、结构选型与布置526三、结构计算530四、构造要求537第十五章 电气构筑物545第一节 变压器基础545一、结构型式545二、变压器基础计算545三、变压器贮油坑设计546第二节 GIS 基础547一、结构型式547二、设计要点547第三节 变电构架548一、结构选型及设计原则548二、荷载及荷载组合550三、结构计算555四、节点设计及构造要求566第四节 设备支架572一、结构型式572二、荷载和荷载组合572三、结构计算572四、构造要求573第十六章 管道支架574第一节 一般规定574一、常用的管道支架结构型式574二、温度区段规定575三、结构变形规定575第二节 管架结构选型与布置576一、管架结构选型原则576二、管架结构布置原则577第三节 计算分析578一、荷载及荷载组合578二、结构计算584第四节 构造要求589一、钢筋混凝土管架构造589二、钢结构管架构造589三、混合结构构造590第五节 计算算例590一、刚性管架590二、柔性管架 592第十七章 空冷凝汽器支撑结构 594第一节 一般规定 594一、基本规定 594二、荷载及荷载组合 595第二节 结构选型与布置 596一、结构选型原则 596二、结构布置原则 596三、典型空冷平台结构布置方案 597第三节 计算分析 598一、结构计算分析原则 598二、结构整体分析 599三、构件设计 599第四节 构造要求 601一、基本构造要求 601二、抗震构造要求 602第五节 计算算例 603一、工程概况 603二、结构布置 603三、荷载计算及组合 604四、结构分析及结果 608附录 616附录A 火力发电厂土建结构设计常用规范清单 616主要量的符号及其计量单位 618参考文献 619