某火电厂空冷平台钢桁架结构设计优化

某火电厂空冷平台钢桁架结构设计优化某火电厂空冷平台钢桁架结构设计优化 摘要：结合某火电厂空冷平台钢桁架的设计实例，使用SAP2000 和 Midas/gen 两种有限元分析软件分别对空冷平台钢桁架结构建立有限元模型，进行模态分析和工作荷载下结构的反应分析;再对空冷平台钢结构从材料、结构强度及结构布置形式等方向考虑，进一步实现结构的设计优化，并对优化结果进行分析和总结，可供同类工程参考。 关键词：钢结构平台；有限元分析；设计优化 中图分类号：TU7 文献标识码：A 1 前言 根据国家产业政策，在北方缺水地区，新建、扩建电厂原则上应建设大型空冷机组，目前已建或在建空冷电厂以直冷系统居多，直接空冷平台钢桁架结构是直接空冷系统的重要组成部分，也是火力发电厂内的生命线工程。空冷钢结构平台因其结构的特别性，目前行业内主要采纳 Sap2000、midas/gen 及 staad/pro 等软件进行分析计算，Sap2000 和 midas/gen 软件均为业内著名结构有限元分析软件，有很高的权威性，并且具有广泛的运用。 对于空冷平台钢结构这类特别结构，这两种软件均能实现发挥其强大功能，实现其分析及设计。 参照已实施的 2×300MW 空冷机组直接空冷系统的平台钢结构，采纳有限元分析软件别建立整体结构的三维有限元分析模型，并进行计算，得出结构在恒载、活载、雪载、地震作用以及其他荷载等共同作用下结构的受力特点和各杆件内力及结构变形，并分析其受力的合理性。 在计算结果分析的基础上，考虑工艺专业的要求，提出合理的结构形式、结构布置。求出最不利内力组合并进行截面设计及优化，确保设计方案的安全性和经济性。 2 模型建立及结构计算 2.1 建立 3D 模型 本参考工程机组规模为 2×300MW，位于新疆塔城地区，为全疆最早采纳机械通风式直接空冷系统的电厂之一。空冷凝汽器布置在汽轮机房 A 列前，空冷凝汽器平台高度 33m，空冷凝汽器支架为双层钢桁架平台，矢高为 5.50m，平台下部支撑为外径 3.60m 的钢筋混凝土柱。单台机组空冷岛钢平台长 76.0m，宽 61.0m，共有风机 30 台；平台四周悬挑 1.80m 宽的走道，周围设有挡风墙；钢平台承重结构由空间交叉钢桁架组成，钢桁架上设置平台板，平台钢梁上铺花纹板。利用 MIDAS/GEN 和 SAP2000 分别建立整体结构的三维有限元分析模型。 2.2 荷载作用分析 空冷岛钢平台底部与混凝土柱顶部连接，9 个接点均为固支 ，6 个自由度全部约束。主要载荷及边界条件输入...