【文章內(nèi)容簡介】 設(shè)備中的第 i計算段所受的水平風(fēng)力可由下式計算： 1 2 0fi i i i eP K K q l D? （ 317） . . iei302iif304 7 5liiiiPND i mq N mmKK???????上 式 中塔 設(shè) 備 中 第 段 的 水 平 風(fēng) 力 ，塔 設(shè) 備 中 第 段 迎 風(fēng) 面 的 有 效 直 徑 ，風(fēng) 壓 高 度 變 化 系 數(shù) ， 根 據(jù) 地 面 的 粗 糙 度 類 別 ， 風(fēng) 壓 高 度 變 化 系 數(shù) 值見 課 本 頁 的 表各 地 區(qū) 的 基 本 風(fēng) 壓 值 ，塔 設(shè) 備 各 計 算 段 的 計 算 高 度 ，體 形 系 數(shù)塔 設(shè) 備 中 第 段 的 風(fēng) 振 系 數(shù) 上述基本風(fēng)壓中沒有考慮結(jié)構(gòu)的體型因素，在同樣的風(fēng)速條件下，風(fēng)壓在不同體型結(jié)構(gòu)分布亦不相同，對于細(xì)長的圓柱形塔體結(jié)構(gòu)，體形系數(shù) 1K =。風(fēng)振系數(shù)是考慮風(fēng)載荷的脈動性質(zhì)和塔體的動力特性的折算系數(shù)，對于塔高mH 20? de塔設(shè)備，取 ?iK 。地面粗糙度類別為 B 類（田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵、以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市 ） ,當(dāng)籠式扶梯與塔頂管線布置成 90176。 時， eiD 取下列兩式中的較大值： pisieisiei KDD KKDD ??? ????? ????04i043i0 d22 （ 318） . . mKKKmmDpiei操作平臺的當(dāng)量寬度，當(dāng)無確定數(shù)據(jù)時，可取籠式扶梯的當(dāng)量寬度，管線保溫層的厚度，塔頂管線外徑，的厚度，塔設(shè)備各計算段保溫層，塔設(shè)備各計算段的外徑上式中???????4330eid m?? 4 02 AK h? ? (319) 0??????????????????eieieiDmDmDmhIA取塔的高度，操作平臺所在計算段的影面積）影面積（不計空檔的投段內(nèi)操作平臺構(gòu)件的投第式中 綜上所述，各計算段 的系數(shù)以及風(fēng)壓力統(tǒng)計如下表： 塔段號 1 2 3 4 5 6 塔段長度， m 0~ ~ ~ ~ ~ ~ 20 mNq 500 1K iK )(fi 類B 1 1 1 )mm(il 480 3290 3290 3290 3290 3290 )mm(3K 400 )mm(4K 0 0 0 )mm(eiD . . )(p Ni 風(fēng)彎矩的計算 將塔沿高度分為若干段，則水平風(fēng)力在第 i 段塔底截面 II? 處的風(fēng)彎矩為（不考慮橫向風(fēng)向的影響）： )2()2()2(2p 2121211 niiiniiiiiiiiiIIw llllplllpllplM ???????????? ???????? ?? （ 320） 由于塔體裙座并無人孔，故 只需求出塔底截面與封頭焊縫處 風(fēng)彎矩即可， 則有 截面 00處 的風(fēng)彎矩 ： mmNllllplllpllplMw????????????????????????????87777776321632132121100 8 1 7 6 2 1 )2()2()2(2p ??同理可得截面 11 處的風(fēng)彎矩： mmNllllplllpllplM??????????????????????????8777776432643243232211w 7 )2()2()2(2p ?? 第四章 地震載荷 地震力的計算 水平地震力 地震起源于地殼的深處，地震時產(chǎn)生的地震波，通過地殼的巖石或土壤 向 地球 表面?zhèn)鞑?，?dāng)?shù)卣鸩▊鞯降孛鏁r，引起地面的突然運動，從而使建筑物或設(shè)備發(fā)生震動， 所謂地震力是地震時地面運動對 于 設(shè)備的作用力，對于底部剛性固定在基礎(chǔ)上的塔設(shè)備，如將 其簡化為單質(zhì)點的彈性體系，則地震力即為該設(shè)備質(zhì)量相對于地面運動時 的慣性力。 將塔沿高度方向分成 N段，視每段高度之間的質(zhì)量為作用在該高度處的集中質(zhì)量，在地震烈度為 8級到 9 級的地區(qū)，塔設(shè)備應(yīng)該考慮地震力的影響， 一個質(zhì)點體系見下圖 ： . . 因而第 K 段塔節(jié)重點 處（ k 質(zhì)點處）產(chǎn)生的相當(dāng)于第一陣型（基本陣型）的水平地震力為： gmF kk 1k11 ??? （ 41） 基本陣型參與系數(shù)第一陣型地震影響系數(shù)）確定備自振周期（地震影響系數(shù)，由塔設(shè)段塔節(jié)的質(zhì)量，第式中?????1k1?Tkgkm k 2 max= gTT ? ????????? （ 42） 式中 . . ? 地震影響系數(shù)； T =； ?gT 特性周期，按場地土的類型及震區(qū)類型，由《過程設(shè)備設(shè)計》 307 頁表79 可知， 選擇第 II類場地土類型的第二組，取 gT =； max? 地震影響系數(shù)的最大值，由《過程設(shè)備設(shè)計》 307 頁表 710 可知， 設(shè)防烈 ,度為 8級，取 max? =； ? 衰減系數(shù)， 根據(jù)塔的阻尼比按式 (323)確定 ； 2? 阻尼調(diào)整系數(shù)，按式（ 324）計算。 )(1311k mmIIhhmhmhiniiinikik距地面的高度，計算截面式中 ???????? (43) ??? ??? （式中 ? 塔的阻尼比） （ 44） 垂直地震力 設(shè)防烈度為 8 度或 9 度區(qū)的塔式容器應(yīng)該考慮上下兩個方向垂直地 震力的作用，如圖 41 所示，塔式容器的 底截面處總的垂直地震力應(yīng)按式 （ 45）計算： gmF eqaxV vm00 ??? （ 45） 任意質(zhì)量 i 處所分配的垂直地震力（沿塔高按倒三角形分布重新分配）按式（ 46）計算： 001???? vnk kkiivi FhmhmF （ i=1,2,3 n? ） (46) 任意計算截 面 II處的地震垂直力為： ??? ? nik vkiiv FF （ i=1,2,3 n? ） （ 47） 地震載荷及地震彎矩的計算 將塔沿高度方向分成 6 段，視每段高度之間的質(zhì)量為作用在該高度 1/2 處的. . 集中 質(zhì)量， 各段計算質(zhì)量對該截面所引起的地震力地震彎矩列于表 41（分段圖見圖 43） 塔段號 1 2 3 4 5 6 kg ,im mmhi, 240 2125 5415 7060 8705 10350 ? ? 10 ? ? 610 ? 610 ? 610 im ? 10? 10? 10? 10? 10? im 3ih ? 10? 10? ? ? ? BA ???BA ??????????6115361109 0 0 103 9 9 iiiiiihmBhmA BAhkk ?? ? ??? ??????? ??? 2? ??? ???? ??? ??? 1? 97 m a x2g2 ????????????????????? ??TT NFk,1 kkhm ? ? ? ? ? ? maxv? m a xm a x ?????? v kgmeq, kg9 9 4 0 0 8 6 7 0 ????eq . . NF ,00v? 1 8 4 4109 9 4 0 0 21 5 a x00 ??????? gmF eqvv NFvi, NFii ,v? 因為 mHDH i 202114120217310 ???? 且 ，故不考慮高陣型的影響。 （ 1） 00 截面的彎矩為 : mmNhFMkkE ???? ??? 761k 100 （ 48） (2)II 截面的彎矩為： ? ???? ????? 627k1 k kIIE NhhFM （ 49） 偏心彎矩 塔體上 有時懸掛再沸器、冷凝器等附屬設(shè)備或其他零件，因此承受偏心載荷，該載荷產(chǎn)生的彎矩為： eeM mge? （ 410） mekgNgNM距離，中心距塔設(shè)備中心線的偏心距離，即偏心質(zhì)量重力加速度，偏心彎矩，式中??? mme 但此次設(shè)計的二氧化碳吸收塔沒有懸掛再沸器、冷凝器等附屬設(shè)備或其它附件，所以 eM =0。 最大彎矩 確定最大的彎矩時，偏保守的假設(shè)風(fēng)彎矩、地震彎矩和偏心彎矩同時出現(xiàn)，且出現(xiàn)在塔設(shè)備的同一方向，但考慮到最大風(fēng)速和最高地震級別同時出席那的肯能性很小，在正常或停工檢修時，取計算截面處 的最大彎矩為： ? eMwM ewE MMMM ? ??? a x 取其中較大值 （ 411） 在水壓試驗時，由于試驗日期可以選擇持續(xù)時間較短，取最大彎矩為eW MM ? 。 （ 412） 塔設(shè)備底部截面 00 處的最大彎矩 . . ? e00w e0000 a x MM MMM weM ? ??? ? ??? mmNMMM e ????? ?? 800w00m a x mmNMMMM eW ?????? ??? 70000E00m a x （風(fēng)力彎矩控制）故 mmNM ???? 800m a x 塔設(shè)備底部截面 II 處的最大彎矩 ? ew a x MM MMMII II IIwIIeM ? ??? ? ??? mmNMMM eIIII ????? ?? 8wm a x )( 7Em a x 風(fēng)力彎矩控制mmNMMMM eIIWIIII ?????? ??? 第五章 筒體的強度及穩(wěn)定性校核 驗算塔殼 II 截面處操作時和壓力試驗時的強度以及穩(wěn)定性，計算結(jié)果列于下表 51。 表 51 計算截面 II 計算截面以上塔的操作質(zhì)量 IIm?0 ,kg 塔殼的有效厚度 mm,e? 計算截面的橫截面積 2,mmDA ei??? 計算截面的斷面系數(shù) 32 ,41 mmDZei ??? ? 最大彎矩 mmNM II ?? ,max ? 操作壓力引起的軸向應(yīng)力 MPaDPc ,4 ei1 ?? ? . . 重力引起的軸向引力 a,m v02 MPA FIIII ?? ??? )(3? 彎矩引起的軸向應(yīng)力 MP aZM II ,m ax3 ??? 最大組合 壓 應(yīng)力 ? ? ? ?? 72 26cr32 t MPKBK ，? ???? ???? （計算見公式 51,52,53） ＜ 最大組合拉應(yīng)力 ? ? MPK t ，???? ????? ＜ 計算截面的風(fēng)彎矩 mmNM ?? ,11w ? 液壓試驗時計算 截 面 以 上 塔 的 質(zhì) 量gmT k,11? (計算見公式 54) 壓力引起的軸向應(yīng)力 MP aDPT ,4 e i1 ?? ? 61 重力引起的軸向應(yīng)力 MP aAm IIT ,g2??? 彎矩引起的軸向應(yīng)力 a,3 MPZMIIW??? 周向應(yīng)力 MP aDP eT ,2 ( ei? ?? ）液柱靜壓力）（ ??? (計算見公式 55) ＜ 液柱時最大