钢筋混凝土井塔壁板稳定性分析.pdf
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1、第4 7 卷 第9 期 煤炭工程 C O A L E N G I N E E R I N G Vo 1 4 7,No 9 d o i : 1 0 1 1 7 99 c e 2 01 5 0 9O O 8 钢筋混凝土井塔壁板稳定性分析 任 爱 国 ( 中煤邯郸设计工程有限责任公司,河北 邯郸0 5 6 0 3 1 ) 摘要 :针对高大井塔要求层高较 高的特点 ,探讨 了筒体式钢筋混凝土井塔壁板稳定的重要 性和主要影响因素,研 究了轴压 比与稳定性之 间的关 系,通过对 “ 一字形 ” 、 “ T形” 壁板稳 定 性分析 ,给 出了在不同厚度和层高下的稳定轴压 比允许值 ,提 出了各种情况下的合理
2、壁板厚度 , 并通过合理设置壁柱 可以减少楼层数量实现大层 高和减小壁板厚度 ,对减轻 井塔的地震作用、节 约投资有着积极的意义。 关键词:并塔 ;壁板 ;壁柱;稳定性分析 ;轴压比 中图分类号 :T D 2 2 8 ;T U 3 7 5 文献标识码 :A文章编号 :1 6 7 1 0 9 5 9 ( 2 0 1 5 ) 0 9 - 0 0 2 3 -03 S t a bi l i t y Ana l y s i s o f Re i n f o r c e d Co nc r e t e Ho i s t To we r S i d i ng REN Aig u o ( Ha n d a n
3、 C o a l D e s i g n E n g i n e e r i n g C o mp a n y L i mi t e d ,H a n d a n 0 5 6 0 3 1 ,C h i n a ) A b s t r a c t :A s t h e t a l l h o i s t t o w e r r e q u i r e s b i g s t o r e y h e i g h t ,t h e p a p e r d i s c u s s e s t h e s i g n i f i c a n c e a n d ma j o r i n f l u e
4、n c e f a c t o r s o f s i d i n g s t a b i l i t y of c y l i n d e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e h o i s t t o w e r ,a n d s t u d i e s t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n a x i a l c o mp r e s s i o n r a t i o a n d s t a b i l i t y , t h r o u g h t h e s t a b i l i t y a
5、 n a l y s i s o f“ 一 s h a p e a n d “ T” s h a p e s i d i n g,o f f e rs t h e p e r mi s s i b l e v a l u e o f s t ab l e a x i al c o mp r e s s i o n r a t i o u n d e r d i f f e r e n t s i d i n g t h i c k n e s s a n d s t o r e y h e i g h t ; thr o u g h r e a s o n a b l e d e s i g
6、n o f p i l a s t e r , t h e n u mb e r o f fl o o r s c a n b e r e d u c e d t o a c h i e v e b i g s t o r e y h e i g h t a n d s ma l l s i d i n g t h i c k n e s s ,S O a s t o all e v i a t e t h e s e i s mi c a c t i o n o f h o i s t t o we r , a n d s a v e i n v e s t me n t Ke ywo r
7、ds: h o i s t t o we r;s i di n g;pi l a s t e r;s t ab i l i t y a n a l y s i s; a x i al c o mp r e s s i o n r a t i o 1 钢筋混凝土井塔及壁板稳定性概述 在煤矿立井提升系统 中,井塔提升方式 由于其防寒保 温性能好、使用方便、便于管理维修等优点,在寒冷、严 寒地区得到广泛应用。井塔的主要结构形式有钢结构井塔、 钢筋混凝土井塔。目前 ,国内的井塔多数采用钢筋混凝土 结构,钢筋混凝土井塔中可分为框架式和筒体式,根据相 关规范要求,地震设防区高度大于 5 0 m的井塔应采用
8、钢筋 混凝土简体结构 ,筒体式井塔常用的有带壁柱和无壁柱两 种形式 ,无壁柱式主要用于平面尺寸较小 、高度较低的井 塔 ,随着井塔尺寸的加大,带壁柱式井塔越来越多。井塔 平面布置基本以矩形为主,有利于工艺设备布置和方便 施工 。 随着我国煤炭资源的开发向深部转移 ,以及矿井生产 规模的不断提高,提升能力的增大,井塔高度不断加高、 平面尺寸不断加大;受提升设备、煤仓等影响,井塔底层 和顶层的层高要求也越来越大。例如内蒙古葫芦素矿井主 井井筒深度为6 7 0 m,生产能力为 1 3 0 Mt a ,主井井塔平面 尺寸为2 4 0 m 2 8 5 m,高度 1 0 0 4 m,底层高 1 8 5 m
9、,顶层 高 1 8 7 5 m。 根据对井塔的整体分析,筒体结构井塔的竖向荷载由 井塔内柱和壁板 、壁柱共同承担,水平作用主要由井塔壁 板承担,由于井塔 的层高较高,壁板厚度相对层高偏薄 , 在荷载作用下,平面外失稳是壁板丧失承载力的主要因素, 作为主要受力构件 之一 的壁板 ,在大层 高下 的稳定 性对 整 个井塔的安全起着关键性的作用,因而在井塔设计 中必须 保证壁板的稳定” J 。 矩形筒体井塔受开窗及立面影响,壁板可布置成 “ 一字 形” 截面 和带壁柱的 “ T形 ( L形 ) ”截面 ,如图 1 所示 。 根据结构稳定理论,对于 “ 一字形”壁板影响其稳定 性的主要因素是轴压比、壁
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