大跨度输煤栈桥结构设计探讨 Discussion on Structure Design of Large Span Coal Conveying Viaduct 张红珊，范 洁 （河北省电力勘测设计研究院，河北石家庄050031）
摘 要：通过对栈桥和网架在大跨度输煤栈桥中的应用进行经济性比较，证明输煤栈桥采用网架结构是技术先进、经济合理的。
关键词：火电厂；输煤栈桥；建筑设计
Abstract：Through the use of economic comparison between viaduct and reticulated framed structures used in coal conveying viaduct, the reticulated framed structure is proved an advanced and economic technology adopted in large span coal conveying viaduct
Keywords：thermal power plant;coal conveying viaduct；structure design
某电厂新上一套输煤系统，最长一段118 m，分4个柱距，跨度有24 m、27 m、30 m 3种形式，最高标高38 m。以下主要论述30 m栈桥的设计，对栈桥的桥体结构和桥面结构进行优化分析，以进一步降低造价。 1桥体结构形式分析
目前国内大跨度输煤栈桥结构形式一般采用钢桁架结构，这种结构有成熟的应用经验,用于封闭式栈桥较为合理，既起到了承受荷载的作用，又为封闭体系提供了骨架。
当栈桥露天布置时，采用空间网架结构在技术、经济方面均有先进性，其优势主要在于：网架结构轻巧美观，组成简洁明快，大大丰富了电厂的建筑造型；构件工厂化加工，可节约施工占地，并且加工质量有保证；由于网架结构空间刚度大，构件受力合理，具有先进的经济指标，符合业主的根本利益。
结合电厂的实际情况，下面选择平面桁架结构形式和空间网架结构形式进行综合比较。 2桁架结构设计
2.1桁架形式确定
在常规设计中，桁架主要有平行弦式和下撑式2种结构形式。平行弦桁架的支座位于下弦两端节点，故在其高度范围内，桁架可用于围护结构的侧墙骨架；当采用平行弦桁架时，为保证结构的整体稳定，DL 50221993《火力发电厂土建结构设计技术规定》(简称规范)规定应在两端设门形刚架，在桁架的上弦和下弦处，宜通长设置桁架间纵向水平支撑，同时设置横向垂直支撑。而下撑式桁架的支座位于上弦端节点，由于其自重对结构稳定有利，故规范规定在桁架之间，沿全长设置上弦纵向水平支撑，同时设置横向垂直支撑即可；下撑式桁架的结构形状，更接近构件的弯距包络图，受力更合理。综合考虑2种桁架形式，因本工程采用露天栈桥，不需侧围护，且考虑下撑式桁架受力更合理，造价更节省，故选定下撑式桁架结构形式。
2.2桁架结构设计
桁架结构的高度按1/8～1/10跨度确定，考虑到实际工程应用和建筑外形美观，选用矢高3.0 m进行设计。桁架外形见图1，现场倾斜16°。
桁架之间上弦通长设水平纵向支撑，间距3 m，共10跨；竖向于3.0 m高腹杆处设横向垂直支撑，共3道。两榀钢桁架之间每隔3 m设水平横梁1道，用于支承栈桥皮带及纵梁；水平横梁间设置纵梁以支撑走道板及格栅板，平面图见图2。桁架两端一端固定，一端滑动。 2.2.1荷载取值(标准值)
永久均布荷载格栅板自重：0.7 kN/m2；
可变均布荷载桥面活荷：4.0 kN/m2；
可变集中荷载横梁上：18 kN/处，共4处，受力如图3所示。 2.2.2构件计算与选用
a. 纵梁主要承受格栅板所传的可变荷载、格栅板自重及纵梁自重，根据计算，可选用2］［10，自重为0.2 kN/m。
b. 横梁主要承受工艺荷载、纵梁所传荷载及自重荷载，根据计算，可选用2］［36a，自重为0.96 kN/m。
c. 根据前面所列荷载，钢桁架节点受力为：可变荷载P1=80 kN（隔节点有），永久荷载P2=15 kN（隔节点有），桁架及支撑自重P3=8 kN（每节点均有）。输入《钢桁架计算程序》（TSCAD）得：上弦杆2∠180×14；下弦杆2∠180×14；端腹杆2∠160×12；中腹杆2∠110×10；辅助腹杆2∠90×8。