热源厂煤库结构体系实际应用

孙继鹏，王 娇，张玉宝

（上海市政工程设计研究总院集团第十市政设计院有限公司，甘肃 兰州 730000）

0 引言

砌体材料具有抗压性能好，保温、耐火、耐久性好，材料经济，施工简便等优点，但同时也有抗弯抗拉强度低等缺点。分离式钢筋混凝土挡土墙构造简单，受力清晰明确，因此在煤库结构设计时，更多地选择分离式框架结构和钢筋混凝土挡土墙结构体系；但分离式框架结构和钢筋混凝土挡土墙方案造价较高，施工周期也较长，针对煤库这样的丙类建筑存在投资和施工周期等方面的不合理性。本文通过两种方案的设计及结构受力分析，充分发挥砌体结构仅有的抗弯承载力及抗剪承载力，使分层整体式框架结构体系方案达到节约资源、降低造价、缩短施工周期的目标。

1 工程概况

1.1 主体结构

某建筑工程为一层煤库，室内地面标高为-1.500 m，室外地面标高为-0.300 m，屋面标高为8.700 m，煤库平面尺寸为42 m×30 m，室内堆煤高度为4.2 m。屋面为轻型钢屋架（见图1）。

1.2 工程地质、水文地质概况

根据地勘报告，该工程地层结构自上而下依次为:

据有色金属报网报道，世界黄金协会(World Gold Council)近日发布的2018年第三季度《黄金需求趋势报告》数据显示，黄金ETF在第三季度流出103 t，是自2016年第四季度以来首次出现为净流出的季度。本季度黄金需求为964.3 t，同比仅增长6.2 t。全球央行黄金储备增长148 t，同比上升22%。中国黄金市场仍呈积极走势，消费者需求同比增长14%。

①层素填土Q4ml+eol：稍密，干至稍湿，以黄土状粉土为主，黄土状粉质黏土、粉细砂次之，近地表部分含少量植物根茎。该层土在场区内普遍分布，土质均匀性较差，属中至高压缩性土层。

4.2.1 以健康中国战略为引领，关注城乡群众体育协调发展 2016年10月25日，中共中央 国务院印发的《“健康中国2030”规划纲要》中指出：“全民健康是建设健康中国的根本目的”[20]。自2008年北京奥运会以来，尽管我国群众体育发展迅速，但城乡差别依然很大，农村群众体育基础设施落后、农民健身意识不强等都是制约我国农村群众体育发展的重要因素，而农村群众体育的发展水平对于健康中国战略的推进落实具有重要影响。因此，以健康中国战略为引领，关注我国城乡群众体育的协调发展，这将是未来很长一段时间我国群众体育研究重点探讨的课题。

②层粉细砂Q4al：黄褐色至红褐色，稍密至密实状，稍湿，其矿物成分主要为长石、石英、云母片等。

由上述计算可得，采用分层整体式框架可满足热源厂煤库的结构设计要求。

土层的地基承载力特征值、变形值如下:

①层素填土：fak=110 kPa，Es=4 MPa。

②层粉细砂：fak=200 kPa，Es=19 MPa。

③层砂岩：fak=300 kPa，Es=20 MPa。

地下水埋深较深，可不计对该工程的影响。

2 设计思路

以往在类似工程的设计中经常使用传统分离式分层整体式框架结构和钢筋混凝土挡土墙结构体系；此次方案采用分层整体式框架结构体系，将两种方案进行比较，为以后的设计提供选择。

加速度传感装置示意图如图4所示,在铝制圆形管壳内固定制备的PDMS薄膜,在薄膜的中心位置粘接圆柱形永磁体质量块,在距永磁体上表面 D=5 mm 处固定磁传感器通过上位机对读出采集的数据,由此组成整个加速度传感检测装置。

3 结构方案一

结构形式采用分层整体式框架结构体系，柱距为6 m、7.5 m，基础采用独立基础。标高2.700 m以下填充墙采用MU10烧结多孔砖及分层整体式框架结构体系水泥砂浆砌筑，墙厚370 mm，利用砌体分层挡煤；标高2.700 m以上填充墙采用MU10混凝土加气块及M5混合砂浆砌筑，墙厚300 mm。结构平面图如图2所示。

3.1 计算过程

（1）将该工程在PKPM中进行建模计算，以完成框架梁、柱的内力配筋计算。

（2）进行侧墙抗弯及抗剪计算，计算简图如图3所示。

砖墙厚度为370 mm，煤重度γ取15 kN/m3，堆煤内摩擦角 φ取30°。计算长度l0=1.05 l。

图3 侧墙抗弯及抗剪计算简图（单位：mm）

应力小于0.14，满足规范要求。

应力小于0.14，满足规范要求。

式中wny为以指标cy为准则指标cn的权重，该权重不仅能反映指标cn的影响度，还能体现指标cn的相对重要度，

抗滑移验算：

为验证实验的可行性，实验进行前本人对相关专家和体育教师在实验前和实验后进行访谈，同时对教学过程中应注意的问题咨询，确保实验的顺利进行。

图4 基础简图（单位：mm）

（4）抗滑移计算。计算简图如图5所示。7.5 m跨距：

上部结构柱底轴力：N=477 kN/m2。

基础上部煤堆载及土荷载：Q3=13×4.2×3.5×1.65+16×1.3×1.65×3.5=435.4（kN/m2）。

过了一个时辰，便是大哭的时候了。合宫寂静，人人忍着困意提起了精神，生怕哀哭不力，便落了个“不敬先帝”的罪名。执礼太监高声喊道：“举哀——”众人等着嫔妃们领头跪下，便可放声大哭了。

基础自重：Q4=3.5×4×0.35×25+2.15×1.875×0.175×25=140（kN/m2）。

甲状腺结节性病变属于临床相对常见的一类甲状腺腺瘤、结节性甲状腺肿疾病。结合多年医学研究与临床实践统计报告来看，近年来甲状腺结节性病变的发病率有明显上升趋势。正因如此，早期及时的诊断检查凸显的尤为关键，即早发现早控制早治疗。鉴于此，结合既往国内外研究成果，重点围绕着2017年12月—2018年6月本院收治的相关病例，做进一步探究归纳。

图5 抗滑移计算简图（单位：mm）

6 m跨距：

与绕组线圈的刚度相比,变压器绕组内侧的支撑结构(绝缘撑条)具有更明显的刚度。当承受轴向磁场产生的径向力时,导线在每个跨距之间或在轴向支撑结构之间的交替跨距处发生弯曲,形成了典型的梅花状。

上部结构柱底轴力：N=430 kN/m2。

基础上部煤堆载及土荷载：Q3=13×4.2×2.7×1.4+16×1.3×2.7×1.4=285（kN/m2）。

基础自重：Q4=2.7×3.5×0.35×25+2.15×1.675×0.175×25=98.4（kN/m2）。

抗力：Q=（N+Q3+Q4）×1/4+Q2=398（kN）。

维生素E醋酸酯在牙膏中的用量一般为0.1%～0.5%，可以与中草药复配使用，能够显著提高牙膏的稳定性。生产时一般在加香精前加入维生素E 醋酸酯[22]。

3.2 计算结论

③层砂岩E：属软质岩，块状构造，具水平层理，厚层状，该沉积岩层局部与砾岩、泥岩互层，随深度的增加，其风化程度由全风化渐变为中等风化。

4 结构方案二（对比方案）

结构形式采用分离式框架结构和钢筋混凝土挡土墙结构体系，柱距为6 m、7.5 m，框架柱与挡土墙之间设缝分开，缝宽30 mm。结构基础平面图如图6所示。

4.1 计算过程

4.1.1 计算简图

底板边缘最大压力：Pmax=176.85/2.5+38.91/1.04=108.9（kN）＜220 kN。

计算简图如图7所示。

4.1.2 计算参数

地面堆载取10 kN/m2，回填土容重取18 kN/m2（计算抗滑移时取用16 kN/m2），回填土内摩擦角取30°，混凝土容重取25 kN/m2，堆煤自重取15 kN/m2，堆煤内摩擦角取30°，修正后地基承载力为220kPa，墙顶砌体重量为9 kN/m，摩擦系数μ取0.25。

图6 方案二结构平面示意图（单位：mm）

图7 方案二结构计算简图（单位：mm）

4.1.3 结构计算

壁板自重G1=42 kN，脚趾上部土重G2=21.6 kN，挡土墙内侧底板上部堆煤重量G3=63 kN，底板自重G4=31.25 kN。

煤库外侧土压力（每延米）：F1=1.2×18×tan2（45°-30°/2）×1.2/2=4.32（kN/m）。

随着计算机技术、芯片技术和软件技术为核心的数字化技术取得了长足的发展，使得控制技术与互联网结合的步伐加快，嵌入式技术再度成为研究的热点。

侧向堆煤压力（每延米）：F2=4.2×15× tan2（45°-30°/2）×4.2/2=44.1（kN/m）。

在多元化企业中，国有企业集团可以帮助企业完成资金的筹集。管理者可以对资金配置和融资的名义进行操纵，在面对较好的投资机会而企业的发展前景较差时，为了筹集所需要的资金，发展前景较好的企业名义会被企业集团拿来利用去筹集资金，进行融资，进而达到降低融资成本的目的，在企业集团的发展中内部资本市场起到了积极作用。

单位长度几何特征计算：

底板面积：A=2.5×1=2.5（m2）。

抗力：Q=（N+Q3+Q4）×1/4+Q2=444.6（kN）。

底板抵抗矩：W=1×2.52/6=1.04（m3）。

4.1.3.1 工况1（煤库内装满煤）

地基承载力验算（取1 m截条进行计算）：

总重：9+42+21.6+63+31.25+10×1=176.85（kN）。

对底板形心弯矩求和：∑M=38.91 kN·m。

偏心距：e=38.91/176.85=0.22＜2.5/6=0.42。

堆载侧向压力（每延米）：F3=10/3×1.2=4（kN/m）。

蜀冈-瘦西湖风景名胜区位于历史文化名城扬州，是国家5A级重点旅游区，丰富多彩的人文景观和独具风韵的自然景观使其成为扬州历史文化的主要代表.蜀冈-瘦西湖风景名胜区分为瘦西湖风景区、蜀冈风景区、唐子城风景区、笔架山风景区和绿杨村风景区，主要景点包括瘦西湖、大明寺、唐城遗址、观音山禅寺、汉陵苑、宋夹城、笔架山温泉度假村、史公祠等.一直以来，景区耗巨资致力于旅游产品的开发，但由于忽视了客源市场特别是海外客源市场的拓展，致使这一景区在海外未形成一定的知名度，在国内同类景区中竞争力不强.从近几年的统计资料来看，蜀冈-瘦西湖风景名胜区接待的国内游客比重较大，而海外客源市场所占份额极小.

底板边缘最小压力：Pmin=176.85/2.5-38.91/1.04=33.39（kN）＞0。

地基承载力验算满足要求。

抗倾覆验算：

抗倾覆弯矩：My=G4×1.25+G1×1.25+G3×2+G2×0.5=228.36（kN·m）。

倾覆弯矩：Mo=F2×（4.2/3+0.5）=83.79（kN·m）。

My/Mo=2.73，满足要求。

（3）基础计算。基础选择粉细砂层为持力层。根据PKPM计算结果，得到柱底的弯矩、剪力、轴力，进行基础计算。基础简图如图4所示。

4.1.3.2 工况2（煤库内无煤）

地基承载力验算（取1 m截条进行计算）：

总重：9+42+21.6+31.25+10×1=113.85（kN）。

对底板形心弯矩求和：∑M=9.31 kN·m。

偏心距：e=9.31/113.85=0.08＜2.5/6=0.42。

4.3.1 餐饮服务单位应有稳定的食品原料供应渠道和供应商，按照《餐饮服务食品采购索证索票管理规定》要求，开展食品原料的索证索票工作，并建立食品进货查验记录制度，如实记录食品的名称、规格、数量、生产日期或者生产批号、保质期、进货日期以及供货者名称、地址、联系方式等内容，并保存相关凭证。记录和凭证保存期限不得少于产品保质期满后六个月；没有明确保质期的，保存期限不得少于二年。

底板边缘最大压力：Pmax=113.85/2.5+9.31/1.04=54.49（kN）＜220 kN。

底板边缘最小压力：Pmin=113.85/2.5-9.31/1.04=36.59（kN）＞0。

地基承载力验算满足要求。

抗倾覆验算：

抗倾覆弯矩：My=G4×1.25+G1×1.25+G2×2=134.76（kN·m）。

倾覆弯矩：Mo=F1×4.9=3.89（kN·m）。

My/Mo=34.66，满足要求。

抗滑移验算：

4.2 计算结论

煤库下部采用悬臂式钢筋混凝土挡土墙结构可以满足要求。

5 经济评价

除钢结构屋面以外，其他部分进行比较，结果见表 1、表 2。

表1 方案一：分层整体式框架结构体系经济评价

表2 方案二：分离式框架结构体系和钢筋混凝土挡土墙经济评价

方案一与方案二的工程造价比较：

（1 583 249.12-1 177 500.82）/1 17 500.82=34.46%

6 结语

通过工程实践表明：分层整体框架结构体系可以满足一般煤库的设计要求，且降低工程成本34%左右，施工周期缩短15 d左右。在今后的工程实践中可多考虑采用分层式框架挡土墙结构体系。