【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 設(shè)備中的第 i計(jì)算段所受的水平風(fēng)力可由下式計(jì)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(lèi) 別 ， 風(fēng) 壓 高 度 變 化 系 數(shù) 值見(jiàn) 課 本 頁(yè) 的 表各 地 區(qū) 的 基 本 風(fēng) 壓 值 ，塔 設(shè) 備 各 計(jì) 算 段 的 計(jì) 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(méi)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(duì)于細(xì)長(zhǎng)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(dòng)性質(zhì)和塔體的動(dòng)力特性的折算系數(shù)，對(duì)于塔高mH 20? de塔設(shè)備，取 ?iK 。地面粗糙度類(lèi)別為 B 類(lèi)（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(shí)， eiD 取下列兩式中的較大值： pisieisiei KDD KKDD ??? ????? ????04i043i0 d22 （ 318） . . mKKKmmDpiei操作平臺(tái)的當(dāng)量寬度，當(dāng)無(wú)確定數(shù)據(jù)時(shí)，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(jì)算段保溫層，塔設(shè)備各計(jì)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(tái)所在計(jì)算段的影面積）影面積（不計(jì)空檔的投段內(nèi)操作平臺(tái)構(gòu)件的投第式中 綜上所述，各計(jì)算段 的系數(shù)以及風(fēng)壓力統(tǒng)計(jì)如下表： 塔段號(hào) 1 2 3 4 5 6 塔段長(zhǎng)度， m 0~ ~ ~ ~ ~ ~ 20 mNq 500 1K iK )(fi 類(lèi)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(jì)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(wú)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(jì)算 水平地震力 地震起源于地殼的深處，地震時(shí)產(chǎn)生的地震波，通過(guò)地殼的巖石或土壤 向 地球 表面?zhèn)鞑?，?dāng)?shù)卣鸩▊鞯降孛鏁r(shí)，引起地面的突然運(yùn)動(dòng)，從而使建筑物或設(shè)備發(fā)生震動(dòng)， 所謂地震力是地震時(shí)地面運(yùn)動(dòng)對(duì) 于 設(shè)備的作用力，對(duì)于底部剛性固定在基礎(chǔ)上的塔設(shè)備，如將 其簡(jiǎn)化為單質(zhì)點(diǎn)的彈性體系，則地震力即為該設(shè)備質(zhì)量相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)時(shí) 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(jí)到 9 級(jí)的地區(qū)，塔設(shè)備應(yīng)該考慮地震力的影響， 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)體系見(jiàn)下圖 ： . . 因而第 K 段塔節(jié)重點(diǎn) 處（ k 質(zhì)點(diǎn)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(chǎng)地土的類(lèi)型及震區(qū)類(lèi)型，由《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》 307 頁(yè)表79 可知， 選擇第 II類(lèi)場(chǎng)地土類(lèi)型的第二組，取 gT =； max? 地震影響系數(shù)的最大值，由《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》 307 頁(yè)表 710 可知， 設(shè)防烈 ,度為 8級(jí)，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(jì)算。 )(1311k mmIIhhmhmhiniiinikik距地面的高度，計(jì)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(gè)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(jì)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(jì)算： 001???? vnk kkiivi FhmhmF （ i=1,2,3 n? ） (46) 任意計(jì)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(jì)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(jì)算質(zhì)量對(duì)該截面所引起的地震力地震彎矩列于表 41（分段圖見(jiàn)圖 43） 塔段號(hào) 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?yàn)?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(shí)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(jì)的二氧化碳吸收塔沒(méi)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(shí)，偏保守的假設(shè)風(fēng)彎矩、地震彎矩和偏心彎矩同時(shí)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(jí)別同時(shí)出席那的肯能性很小，在正常或停工檢修時(shí)，取計(jì)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(yàn)時(shí)，由于試驗(yàn)日期可以選擇持續(xù)時(shí)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(qiáng)度及穩(wěn)定性校核 驗(yàn)算塔殼 II 截面處操作時(shí)和壓力試驗(yàn)時(shí)的強(qiáng)度以及穩(wěn)定性，計(jì)算結(jié)果列于下表 51。 表 51 計(jì)算截面 II 計(jì)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(jì)算截面的橫截面積 2,mmDA ei??? 計(jì)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(jì)算見(jiàn)公式 51,52,53） ＜ 最大組合拉應(yīng)力 ? ? MPK t ，???? ????? ＜ 計(jì)算截面的風(fēng)彎矩 mmNM ?? ,11w ? 液壓試驗(yàn)時(shí)計(jì)算 截 面 以 上 塔 的 質(zhì) 量gmT k,11? (計(jì)算見(jiàn)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(jì)算見(jiàn)公式 55) ＜ 液柱時(shí)最大