【摘 要】
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随着垃圾焚烧处理技术的发展,垃圾焚烧发电成为城市垃圾处理的最佳方式。烟囱作为垃圾焚烧发电厂的主要构筑物,主要功能是完成烟气排放。然而,严苛的污染物排放标准对烟囱结构形式提出了更高要求。除了结构功能上的需求,人们对其立面造型也提出了更多的艺术需求,三角形、正方形、椭圆形等各类截面形式不断出现在人们的视野中。高度大、立面造型复杂的烟囱结构相较于一般构筑物,施工技术更加复杂,施工难度大。本文以重庆市第三
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随着垃圾焚烧处理技术的发展,垃圾焚烧发电成为城市垃圾处理的最佳方式。烟囱作为垃圾焚烧发电厂的主要构筑物,主要功能是完成烟气排放。然而,严苛的污染物排放标准对烟囱结构形式提出了更高要求。除了结构功能上的需求,人们对其立面造型也提出了更多的艺术需求,三角形、正方形、椭圆形等各类截面形式不断出现在人们的视野中。高度大、立面造型复杂的烟囱结构相较于一般构筑物,施工技术更加复杂,施工难度大。本文以重庆市第三垃圾焚烧发电厂立面造型复杂的矩形烟囱工程为研究背景,基于液压提升倒模系统的设计及施工方法,采用数值模拟对烟囱结构的液压提升倒模施工期力学性能进行分析,研究成果应用于实际工程,验证了该液压提升倒模施工技术的可行性与工程应用价值。主要研究内容如下:（1）结合重庆市第三垃圾焚烧发电厂烟囱工程的结构特点,设计了液压提升倒模系统。采用平台桁架上弦梁与“开”型双横梁提升架形成一体化的连接方式,传力路径明确;内外模板采用木模+纵横加劲肋的构造,板面平整度及刚度控制好;内外吊脚手架悬挂于平台支撑架,构造简单,操作方便。（2）根据液压提升倒模的构造特点,划分了施工工序并确定其施工工艺流程;阐述了操作平台、液压提升、模板等系统的安装及拆除方法;针对平台系统的倾斜和扭转,设计了相关控制系统,确保施工误差控制在规范允许的范围。（3）针对液压提升倒模平台的承载力及稳定性问题,建立其有限元分析模型。对液压提升倒模平台进行模态分析,结果表明液压提升倒模平台整体刚度和质量分布较为均衡,无显著薄弱部位;平台前三阶固有频率相差不大,前3阶振型主要是平台的整体运动,对于第4到10阶振型,为液压提升倒模平台各吊脚手架产生局部平动或弯曲;对液压提升倒模平台进行屈曲分析,得到倒模平台的屈曲模态,各工况下的一阶屈曲模态所对应的屈曲系数均大于1,表明平台的一阶失稳模态的临界载荷超过了外加载荷。各工况中,活荷载起控制作用工况的一阶屈曲荷载系数最小,表明活荷载对平台稳定性影响较大。（4）针对液压提升倒模施工的矩形烟囱结构施工期力学性能问题,建立其有限元分析模型。对矩形烟囱进行模态分析,结果表明烟囱第一阶自振周期为2.03s,扭转周期与第一阶结构自振周期比值为0.473,均满足规范要求;对矩形烟囱结构进行施工期内力分析,结果表明在液压提升平台施工荷载作用下,右侧柱因收分向内倾斜产生附加弯矩,使得右侧4号柱压应力值最大;对矩形烟囱结构进行施工期变形分析,结果表明施工期烟囱框架柱的竖向变形大致呈抛物线的变化趋势,随着烟囱结构楼层的增加先增大后减小,最大竖向变形发生在烟囱结构中间楼层,框架柱最大竖向变形约为5.5mm。
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