1、引言
    湛江生物質發電廠是目前全球單機容量最大的生物質發電工程
，其主廠房高度及跨度較大
，且豎向荷載較大（14. 5m布置有料鬥、16m層布置有除氧器
、27m層布置有架空的皮帶機等質量過於集中的設備）
，抗震問題較為突出。用普通混凝土計算時發現縱、hengxiangkuangjiazhujiemiangaokuanbijiaoda
，qiechengshouhendadeshuxianghezai


，qizhouyabiguodachengweikuangjiashejidetuchuwenti。zaiqitadianchangdezhuchangfangjisuanzhongjingchangpengdaozhezhongqingkuang：框架柱的截麵大小由軸壓比限值確定，而框架柱的配筋卻由構造配筋率決定，這裏就存在著不合理的地方，富通新能源生產銷售生物質鍋爐
，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機、秸稈顆粒機、秸稈壓塊機壓製的生物質顆粒燃料。
    在主廠房結構中應用高強混凝土則可以顯著減小柱子的截麵尺寸
，減輕結構自重和減小鋼筋用量，拉大柱距；另外還可以充分利用鋼筋的強度，具有明顯優點

，可獲得較高的經濟效益
，但高強混凝土在物理力學性能方麵最主要的缺點是脆性較大、yanxingjiaocha，buliyujiegoukangzhen。weilezaishejiguochengzhonggaishangaoqianghunningtujiegoudekangzhenxingneng
，benwenjiehezhanjiangshengwuzhifadianxiangmugongchengzhuchangfangdejiegousheji，zaihunningtujigangjinqiangdudengjidexuanqu
、柱子軸壓比限值的選取、如何處理好程序計算與單個構件設計之間關係等方麵闡述了所采取的相應措施。
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、生物質發電廠概況
    本發電廠工程主要以湛江地區甘蔗葉和桉樹加工剩餘物如樹皮、樹枝和木塊等為燃料發電。電廠規劃容量4×50 MW機組，本期工程建設2台50MW凝汽式汽輪發電機組，配2台生物質燃料220 t/h高溫高壓循環流化床鍋爐
，預留再擴建2×50 MW機組的條件。
    本工程抗震設防基本烈度為7度，設計基本地震加速度值為0. i0 9。主廠房框架抗震等級為二級。
    主廠房為常規四列式布置，由汽機房
、除氧間
、爐前料倉間組成。汽輪發動機組縱向布置，除氧器露天布置於除氧間屋麵，上料皮帶從主廠房固定端及擴建端引入
；集控樓布置在汽機房1～3軸之間，兩機一控設計

；設計方案充分體現了模塊化、物理分散的設計原則。
    主廠房采用現澆鋼筋混凝土結構，橫向為框排架結構體係，由汽機房A排柱及屋蓋係統、除(chu)氧(yang)料(liao)倉(cang)間(jian)框(kuang)架(jia)組(zu)成(cheng)，縱(zong)向(xiang)由(you)縱(zong)梁(liang)與(yu)柱(zhu)構(gou)成(cheng)縱(zong)向(xiang)框(kuang)架(jia)受(shou)力(li)體(ti)係(xi)

，兩(liang)機(ji)之(zhi)間(jian)不(bu)設(she)變(bian)形(xing)縫(feng)，兩(liang)台(tai)機(ji)主(zhu)廠(chang)房(fang)一(yi)次(ci)建(jian)成(cheng)。汽(qi)機(ji)房(fang)各(ge)層(ceng)平(ping)台(tai)與(yu)固(gu)定(ding)端(duan)、擴建端連成整體
，減少抗風柱的計算高度，不另設抗風桁架。
    主廠房柱矩9m，縱向總長88.0m(汽機房縱向總長72.0 m);汽機房跨度24.0 m，除氧間跨度7.0 m，料倉間跨度11.0m.A
、B、C及D排柱均采用矩形斷麵。A
、B、D排柱斷麵尺寸600 mm×1100 mm，C排柱斷麵尺寸600mm×1200 mm。
3、高強混凝土在湛江生物質電廠主廠房結構中的應用
3.1混凝土強度等級的選取
    混凝土隨著強度等級的提高，其脆性也越大
，因此合理的選取強度等級很重要。選取⑩軸與◎軸相交的柱子，柱子截麵大小為600 mm×1 200mm。計算結果表明，隨著混凝土強度等級的提高，柱子的軸壓比和層間位移角明顯減小。當混凝土強度等級超過cso後，軸壓比和層間位移角減小的幅度減少

，特別是當混凝土強度等級超過C55後hou層ceng間jian位wei移yi角jiao幾ji乎hu沒mei有you減jian小xiao
，也ye就jiu是shi說shuo當dang混hun凝ning土tu強qiang度du等deng級ji達da到dao一yi定ding程cheng度du後hou，繼ji續xu提ti高gao其qi強qiang度du等deng級ji對dui減jian小xiao結jie構gou的de層ceng間jian位wei移yi角jiao作zuo用yong不bu大da，綜zong合he考kao慮lv軸zhou壓ya比bi和he結jie構gou的de變bian形xing以yi及ji高gao標biao號hao混hun凝ning土tu的de脆cui性xing後hou，主zhu廠chang房fang的de混hun凝ning土tu強qiang度du等deng級ji最zui終zhong選xuan用yongC50。
    該電廠主廠房中由於荷載分布不均
，各層柱子的軸壓力差別較大。因此，主廠房框架的混凝土級別隨著軸壓比的減小而采用不同的等級：4m層和8m層為管道層，往上還有料鬥及除氧器，框架柱軸壓力較大，因此考慮在8m層及以下采用C50,8m層以上則采用C40，而在以受彎為主的次梁、樓板結構中，混凝土強度等級取C30，這樣可以充分發揮混凝土的強度，達到預期的目的。
3.2鋼筋強度等級的選取
    高強混凝土的變形能力較差，而混凝土構件和結構的抗震能力與其延性密切相關
，因此需要適當增強構件的延性。
    高(gao)強(qiang)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)脆(cui)性(xing)隨(sui)著(zhe)強(qiang)度(du)提(ti)高(gao)而(er)增(zeng)大(da)
，所(suo)以(yi)在(zai)主(zhu)要(yao)受(shou)力(li)截(jie)麵(mian)上(shang)的(de)受(shou)壓(ya)區(qu)高(gao)強(qiang)混(hun)凝(ning)土(tu)必(bi)須(xu)設(she)計(ji)成(cheng)約(yue)束(shu)混(hun)凝(ning)土(tu)。混(hun)凝(ning)土(tu)受(shou)壓(ya)時(shi)在(zai)側(ce)向(xiang)有(you)膨(peng)脹(zhang)趨(qu)勢(shi)，這(zhe)時(shi)應(ying)從(cong)側(ce)向(xiang)給(gei)受(shou)壓(ya)的(de)混(hun)凝(ning)土(tu)以(yi)約(yue)束(shu)，限(xian)製(zhi)其(qi)橫(heng)向(xiang)的(de)膨(peng)脹(zhang)變(bian)形(xing)，封(feng)閉(bi)箍(gu)筋(jin)、焊接網片、外(wai)包(bao)鋼(gang)管(guan)
，或(huo)者(zhe)在(zai)混(hun)凝(ning)土(tu)中(zhong)摻(chan)加(jia)纖(xian)維(wei)都(dou)能(neng)起(qi)到(dao)約(yue)束(shu)作(zuo)用(yong)，其(qi)中(zhong)尤(you)以(yi)封(feng)閉(bi)箍(gu)筋(jin)最(zui)為(wei)常(chang)用(yong)。但(dan)是(shi)過(guo)低(di)的(de)配(pei)箍(gu)率(lv)根(gen)本(ben)起(qi)不(bu)到(dao)約(yue)束(shu)作(zuo)用(yong)，尤(you)其(qi)是(shi)箍(gu)筋(jin)的(de)約(yue)束(shu)並(bing)不(bu)能(neng)阻(zu)止(zhi)箍(gu)筋(jin)外(wai)的(de)混(hun)凝(ning)土(tu)保(bao)護(hu)層(ceng)的(de)剝(bo)落(luo)。
    為了提高箍筋的約束效能
，該主廠房柱子的箍筋采用較高強度的鋼種( HRB335)以及采用複合箍的型式，並適當提高配箍率，同時柱子的縱向鋼筋采用高強度的主筋( HRB400)，這樣可以與高強混凝土的強度優勢相匹配。
3.3軸壓比限值的選取
    影ying響xiang構gou件jian延yan性xing的de另ling一yi個ge主zhu要yao因yin素su是shi軸zhou壓ya比bi
，因yin而er在zai進jin行xing抗kang震zhen設she計ji時shi軸zhou壓ya比bi限xian值zhi的de選xuan取qu是shi非fei常chang重zhong要yao的de。如ru果guo軸zhou壓ya比bi限xian值zhi定ding得de較jiao低di
，則ze構gou件jian的de破po壞huai可ke以yi控kong製zhi在zai大da偏pian壓ya破po壞huai範fan圍wei內nei，試shi件jian的de延yan性xing較jiao好hao，相xiang應ying的de約yue束shu箍gu筋jin的de數shu量liang也ye較jiao少shao，但dan是shi如ru果guo軸zhou壓ya比bi限xian值zhi定ding得de太tai低di，柱zhu截jie麵mian的de尺chi寸cun就jiu較jiao大da，不bu能neng充chong分fen發fa揮hui高gao強qiang混hun凝ning土tu的de優you勢shi。高gao軸zhou壓ya比bi情qing況kuang下xia，在zai水shui平ping荷he載zai施shi加jia之zhi前qian，柱zhu子zi已yi經jing產chan生sheng了le較jiao大da的de預yu壓ya應ying變bian（預壓應變降低截麵的塑性轉動能力），使構件的延性變差
，因此柱子的軸壓比限值也不能定得過高。
    JGJ3-2002《高層建築混凝土結構技術規程》與GB 50011-2001<建築抗震設計規範》（2008版）中抗震等級為二級的框架軸壓比限值均為0.8。考慮到工藝所提資的荷載較為粗糙
，不能準確反映主廠房在正常運行後的實際工況
；同時由於柱截麵高度較大，在框架中多處形成短柱
，因此在主廠房計算時適當降低了柱構件的軸壓比限值
，該工程取0.7。這樣可以使構件在抗壓

、抗剪等方而留有充足的餘地
，保證主廠房結構的安全。
3.4相關的規程規範
    CECS104：99《高強混凝土結構技術規程》為協會標準
，“總則”中明確了除本規程己作規定者外，設計高強混凝土結構時必須同時遵循GB 50010-2002《混凝土結構設計規範》的其他規定；設計地震區的高強混凝土結構時必須同時遵循GB 5001卜2001。本工程主廠房的除氧料倉間高44.8 m。按JGJ3-2002的規定超過28 myesuanshigaocengle
，youyugaiguifanzhuyaoshizhenduiminyongjianzhu，yincizaizhuchangfangshejizhongruocongqitaguifanzhaobudaoxiangguantiaowendezecanzhaogaiguichengzhixing。biruzaiquedingfenghezaizuoyongxialoucengcengjianzuidaweiyiyucenggaozhibidexianzhishi

，jiukecanzhaoJGJ3-2002。
3.5PKPM程序計算與單個構件設計之間關係的處理
    結構計算采用的程序SATWE是按照高層設計規程和混凝土設計規範、抗震設計規範進行編製的，並沒有把高強混凝土規程的要求也考慮進去。要彌補采用高強混凝土後SATWE程序計算的不足，最好是利用SATWE程(cheng)序(xu)計(ji)算(suan)提(ti)供(gong)的(de)內(nei)力(li)
，按(an)照(zhao)高(gao)強(qiang)混(hun)凝(ning)土(tu)規(gui)程(cheng)對(dui)構(gou)件(jian)重(zhong)新(xin)進(jin)行(xing)設(she)計(ji)，但(dan)這(zhe)樣(yang)做(zuo)的(de)計(ji)算(suan)工(gong)作(zuo)量(liang)太(tai)大(da)，而(er)且(qie)操(cao)作(zuo)不(bu)方(fang)便(bian)。因(yin)此(ci)，在(zai)進(jin)行(xing)主(zhu)廠(chang)房(fang)的(de)計(ji)算(suan)時(shi)，考(kao)慮(lv)了(le)對(dui)SATWE程序計算中人工能幹預輸入的一些參數進行適當的調整，
    1)調tiao整zheng周zhou期qi折zhe減jian係xi數shu，主zhu廠chang房fang結jie構gou采cai用yong高gao強qiang混hun凝ning土tu後hou，主zhu體ti結jie構gou的de抗kang側ce移yi剛gang度du增zeng大da，分fen配pei的de水shui平ping剪jian力li也ye增zeng大da。考kao慮lv到dao程cheng序xu並bing不bu能neng完wan全quan準zhun確que地di計ji算suan出chu結jie構gou的de抗kang側ce剛gang度du變bian化hua，因yin此ci，在zai對dui非fei承cheng重zhong牆qiang體ti的de剛gang度du影ying響xiang進jin行xing周zhou期qi折zhe減jian的de基ji礎chu上shang再zai對dui周zhou期qi進jin行xing二er次ci調tiao整zheng。
    2)豎向構件的軸向變形主要由三部分組成：軸力作用下的彈性變形（短期內完成）
；自身的收縮變形(2-3 a)；長期壓應力作用下的徐變變形(2～3 a)。SATWE程序提供幾種計算方法：一次加載和模擬施工加載，而構件的真正變形是介於兩者之間的。高強混凝土在軸力作用下的彈性變形較普通混凝土要小；自收縮變形初期大
，後期小，結果與普通混凝土相差不大；徐變變形較普通混凝土要小得多，因此當柱子采用高強混凝土後，軸向變形計算更接近於模擬施工加載形式，所以在SATWE程序中選取模擬施工加載3這種工況
，可以同時考慮剛度的逐層形成及荷載的逐層累加，更符合施工過程的實際情況。
3.6不同混凝土強度等級之間混凝土用量的比較
    在主廠房中選取⑩軸所對應的一榀框排架來進行比較。
    當軸壓比相同時，隨著混凝土強度等級的提高
，一榀框排架的混凝土量明顯減小，cso的用量是C35的75%，而C60的用量則是C35的66%。當混凝土強度等級超過csohou

，kuangpaijiasuoyonghunningtuliangjianxiaodefudujianshao。yinci，danghunningtuqiangdudengjidadaoyidingchengduhou
，xiangtongguotigaoqiqiangdudengjilaijianxiaojiegoudehunningtuyongliang，zuoyongbuda。
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、結語和建議
    1)隨sui著zhe混hun凝ning土tu強qiang度du等deng級ji的de提ti高gao，其qi脆cui性xing也ye越yue大da，因yin此ci

，要yao根gen據ju主zhu廠chang房fang的de實shi際ji情qing況kuang合he理li選xuan取qu混hun凝ning土tu的de強qiang度du等deng級ji

，不bu宜yi盲mang目mu地di選xuan取qu高gao強qiang度du等deng級ji。
    2)在主廠房中由於荷載分布不均，各層柱子的軸壓力差別較大
，應該充分考慮利用高強混凝土抗壓強度高的特點，針對不同的結構部位
、不同的軸壓比采用不同的強度等級。
    3)混凝土受壓時在側向有膨脹的趨勢
，為了提高箍筋的約束效能
，柱子的箍筋應采用較高強度的鋼種(HRB335)以及采用複合箍的型式，同時也應適當提高構件與節點的最小配筋率、配箍率，以增加其延性。
    4)zhouyabishiyingxianggoujianyanxingdeyigezhuyaoyinsu，zhuchangfangjiegoujihezaifuza，yuminyongjianzhuchabiejiaoda
，yincizaijinxingkangzhenshejishiyaohelixuanquzhuzidezhouyabixianzhi。
    5)高強混凝土的抗拉、kangjianqiangdusuiransuikangyaqiangdudezengjiaerzengjia
，dantamenyukangyaqiangdudebizhiquesuiqiangdutigaoerbiandeyulaiyuxiao，zhedianyuputonghunningtuyouzhehendadechabie。erxianyoujisuanchengxudadouanputonghunningtulaisheji，yinci，zaijinxingjiegoujisuanshi，yinggenjuxiangyingdeguichengguifanchulihaochengxujisuanyudangegoujianshejizhijiandeguanxi。
    6)隨(sui)著(zhe)混(hun)凝(ning)土(tu)強(qiang)度(du)等(deng)級(ji)的(de)提(ti)高(gao)，主(zhu)廠(chang)房(fang)的(de)混(hun)凝(ning)土(tu)用(yong)量(liang)相(xiang)應(ying)地(di)減(jian)小(xiao)，當(dang)混(hun)凝(ning)土(tu)強(qiang)度(du)等(deng)級(ji)達(da)到(dao)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)後(hou)，想(xiang)通(tong)過(guo)提(ti)高(gao)其(qi)強(qiang)度(du)等(deng)級(ji)來(lai)減(jian)小(xiao)結(jie)構(gou)的(de)混(hun)凝(ning)土(tu)用(yong)量(liang)
，作(zuo)用(yong)不(bu)大(da)。
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