摘要：三峡电站厂房屋盖采用空间网架结构，具有整体稳定好、刚度高、经济指标好等优点。在网架选型上，经比较，推荐正放四角锥、两边起坡网架形式。网架支承方式，采用“上、下弦铰支”可显著提高厂房的整体刚度。

关键词：三峡电站 厂房屋盖形式 网架结构

　三峡水利枢纽是举世瞩目的跨世纪宏伟工程，新型的网架结构是三峡电站厂房屋盖的理想选择。

　　采用空间网架结构与原钢衍架方案比较有以下特点：

　　①网架屋盖结构的整体性好，使纵向刚度得到提高。
　　②网架结构与上、下游墙形成一个空间结构，在桥机垂直轮压和横向水平制动力作用下，厂房结构处于空间受力状态(桁架结构则处于单个桁架平面内局部受力状态)，因而可使轨顶变位减小，横向刚度增加。
　　③由于纵向和横向刚度得到加强，故改善了厂房结构的抗震性能。
　　④传力途径简捷，占用厂房高度小，适于大跨度、大柱距的屋盖结构。
　　⑤自重轻，网格不大，有利于选用较轻的屋面板材；由于屋盖自重减轻，支承结构费用相应降低，经济指标较好。
　　⑥杆件和节点定型生产、工厂制作，劳动生产率高，质量容易保证。
　　⑦建筑造型轻巧美观，可免去吊顶，便于厂房通风。
　　⑧国内已积累了丰富的制造、安装经验，已建成过上百m跨度的体育馆网架结构和大跨度工业厂房的网架结构。

1 网架结构的选型

1.1 三峡电站厂房结构的特点

　　(1)三峡工程关系到国计民生，子孙后代。因此，首先应保证电站厂房网架结构的安全可靠。

　　(2)本网架结构只在上、下游两边支承(不是四边支承)。力学上具有单向板受力性质，横向为主要受力构件，纵向为次要受力构件，屋盖整体又要有较好刚度。

　　(3)吊车水平制动力特大。两台起重量各为12000kN/2000kN的大桥机设在下层，两台起重量各为1000kN/320kN的小桥机设在上层。上、下游墙要通过屋盖体系形成整体。因此，要求水平力传力路线简捷合理。

　　网架结构的形式很多，根据以上特点首先排除了(a)各种抽空式网架，因这种结构水平力传力路线被截断，不能承受大的水平力；(b)各种斜交斜放、正交斜放式网架，因斜交网架传力路线远而且不直接，不利于水平力的传递。

　　鉴于以上理由，我们选择了四种网架形式进行对比:

　　方案一，两向正交正放平行弦网架；

　　方案二，正放四角锥网架；

　　方案三，正放四角锥空间指架梁；

　　方案四，正放四角锥起坡网架。

1.2 网架形式的选择

　　我们对四种选型方案在相同支承条件、相同屋面荷载作用下的内力和挠度进行了比较。四种方案均采用两侧下弦铰支，屋面荷载按5000N/m²均布荷载计算，并且将屋面均布荷载转换成节点的集中荷载。采用空间有限元法对网架结构进行分析计算。

2 网架厂房结构的横向刚度分析

2.1 方案、计算工况及网架支承

2.1.1 计算方案与结构尺寸

　　原计算采用了三种结构形式：一为封闭式上下实体墙结构；二是上游为实体承重墙，下游为梁柱结构；三是上游为实体墙，下游为墙柱混合结构。经三方案位移与应力分析，专家组认为实体墙方案对抗震有利，工程投资增加亦有限，施工简单。最后准备采用第一方案即封闭式上下实体墙结构方案。本文计算的上下游实体墙结构方案的结构尺寸是1997年3月长江委设计院寄来的综合了各专家组论证报告中的结构尺寸，如图2所示。水轮机层至大桥机牛腿顶面(767.0 ～93.3m)上游墙厚为2.2m，下游墙厚为2.0m。大桥机牛腿顶面至网架下弦(V93.3～111.0m)上下墙厚度均为1.5m。在计算中考虑到发电机层(V75.3m)混凝土板的约束作用(要求发电机层楼板和风罩结构再适当加厚，并与上下游墙联成整体以增加刚度和强度)，将其简化为水平链杆约束，然后对电站厂房网架讲行整体分析。单元划分见图3。对墙用三维8节点线性实体单元进行模拟，对网架结构并用三维桁架杆单元进行模拟并与三维实体单元相粘合。共划分三维实体元2098个，节点2335个；三维指架元1224个，网架节点338个。

[1] [2]  下一页