一种大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构及其装配方法组成比例

本发明专利技术公开了大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构及其装配方法，在大板梁上梁和大板梁下梁形成的大板梁叠合面上下且沿着大板梁的腹板对称布置有抗滑移板，抗剪螺栓列穿过抗滑移板和大板梁叠合面连接形成所述大板梁端部抗剪连接结构。将大板梁上梁、大板梁下梁和抗滑移板进行整体配钻加工，运至现场吊装后且在承载前将抗滑移板通过抗剪螺栓列拧紧固定在大板梁上梁和大板梁下梁形成的大板梁叠合面上下且沿着大板梁的腹板对称布置形成大板梁端部抗剪连接结构。本发明专利技术在原大板梁端部叠合面的上下增加抗滑移板来增加摩擦面数目，提高摩擦型高强螺栓的抗剪承载力，满足大板梁端部抗剪承载力的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构及其装配方法
本专利技术涉及电站锅炉的
，更具体地讲，涉及一种大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构及其装配方法。
技术介绍
常规大型电站锅炉大板梁叠梁高度已近9m，远超发运尺寸，故通常的做法是将大板梁沿高度方向拆分为上梁和下梁，为了抵抗上下梁承载后叠合面之间的滑移(如图1A所示)，通常在大板梁高度上下梁叠合面沿梁长度L方向布置4～6列高强螺栓群来传递横向剪力，以抵抗上下梁之间的滑移，此结构称之为大板梁的抗剪连接结构(如图1B和图1C所示)。但随着电站锅炉进一步向高参数、大容量的方向发展，锅炉本体的荷重越来越大，大板梁端部区段的剪力也越来越大。以1000MWπ型二次再热锅炉为例，K4大板梁端部剪力设计值达5200吨，采用图1B所示的单摩擦面连接结构难于满足抗剪承载力要求。根据剪力滞后效应以及专门研究的结果表明：如果加宽上下梁叠合面的宽度再增加螺栓列，并不能够保证多列螺栓均衡承载；实际情况是靠近腹板的螺栓列承担了较多的横向剪力，而越远离腹板的螺栓列其承担的横向剪力越小。也就是说，只靠增加螺栓群的数量难于满足螺栓的抗剪承载力要求，反而可能造成靠近腹板的螺栓列承担较大剪力发生先破坏。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种通过增加摩擦面数量来提高摩擦型高强螺栓抗剪承载力的结构形式，既经济又简单地解决了大板梁端部剪力过大且高强螺栓布置困难的技术难题。本专利技术的一方面提供了大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构，在大板梁上梁和大板梁下梁形成的大板梁叠合面上下且沿着大板梁的腹板对称布置有抗滑移板，抗剪螺栓列穿过所述抗滑移板和大板梁叠合面连接形成所述大板梁端部抗剪连接结构。根据本专利技术大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构的一个实施例，所述大板梁上梁和大板梁下梁为工字梁结构并且均包括上翼板、下翼板和中间竖向的腹板，所述大板梁叠合面由大板梁上梁的下翼板和大板梁下梁的上翼板叠合形成。根据本专利技术大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构的一个实施例，抗滑移板包括上抗滑移板和下抗滑移板，所述上抗滑移板设置在大板梁上梁的下翼板上方，所述下抗滑移板设置在大板梁下梁的上翼板下方，所述抗剪螺栓列穿过所述上抗滑移板、大板梁上梁的下翼板、大板梁下梁的上翼板和下抗滑移板并且连接形成所述大板梁端部抗剪连接结构根据本专利技术大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构的一个实施例，所述上抗滑移板包括位于腹板两侧且对称布置的两块子上抗滑移板，所述下抗滑移板包括位于腹板两侧且对称布置的两块子下抗滑移钢板。根据本专利技术大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构的一个实施例，所述抗剪螺栓列为4～6列并且沿着大板梁的宽度方向布置，每列抗剪螺栓列包括多个抗剪螺栓并且沿着大板梁的长度方向布置。根据本专利技术大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构的一个实施例，所述抗滑移板布置在大板梁的端部区段或者沿着大板梁的长度方向全长布置。本专利技术的另一方面提供了上述大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构的装配方法，所述装配方法包括以下步骤：将大板梁上梁、大板梁下梁和抗滑移板进行整体配钻加工；运至现场吊装后，在承载前将抗滑移板通过抗剪螺栓列拧紧固定在大板梁上梁和大板梁下梁形成的大板梁叠合面上下且沿着大板梁的腹板对称布置，形成所述大板梁端部抗剪连接结构。根据本专利技术大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构的装配方法的一个实施例，所述抗滑移板需依次进行原材料检验、下料、除锈处理、摩擦面喷砂抛丸处理、与大板梁整体配钻加工处理和非摩擦面涂装处理的加工步骤。与现有技术相比，本专利技术大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构及其装配方法在原大板梁端部叠合面的上下增加抗滑移板，从而增加摩擦面数目，提高摩擦型高强螺栓的抗剪承载力，既不增加螺栓规格也不增加螺栓数量，却能提高螺栓三倍的承载力，满足大板梁端部抗剪承载力的要求。附图说明图1A示出了现有技术中大板梁的滑移情况示意图，图1B示出了现有技术中大板梁上下梁叠合面采用单摩擦面形式的抗滑移连接结构主视图，图1C示出了现有技术中大板梁上下梁叠合面采用单摩擦面形式的抗滑移连接结构侧视图。图2示出了根据本专利技术示例性实施例的大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构的主视结构示意图。图3示出了根据本专利技术示例性实施例的大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构的侧视结构示意图。图4示出了根据本专利技术示例性实施例的大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构的作用原理图。附图标记说明：1-大板梁上梁、1-1-大板梁上梁的下翼板、2-大板梁下梁、2-1-大板梁下梁的上翼板、3-大板梁叠合面、4-腹板、5-抗剪螺栓列、6-上抗滑移板、6-1-子上抗滑移板、7-下抗滑移板、7-1-子下抗滑移板。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。针对上述技术问题，本专利技术提出了在原大板梁端部叠合面的上下增加抗滑移钢板来增加摩擦面数目，提高摩擦型高强螺栓抗剪承载力的结构形式，既经济又简单地解决了大板梁端部剪力过大，高强螺栓布置困难的技术难题。下面对本专利技术的技术方案进行具体描述和说明。随着电站锅炉进一步向高参数、大容量的方向发展，锅炉本体的荷重越来越大，大板梁端部的剪力也越来越大。以1000MWπ型二次再热锅炉为例，K4大板梁端部剪力设计值达5200吨，采用图1B和图1C所示的单摩擦面连接难于满足抗剪承载力要求。根据剪力滞后效应原理，单纯靠加宽上下梁叠合面的宽度来增加螺栓列，并不能够保证多列螺栓均衡承载；实际情况是靠近腹板的螺栓列承担了较多的横向剪力，而远离腹板的螺栓列承担的横向剪力越小。也就是说，增加螺栓列数量的方法难于满足螺栓群的抗剪承载力要求，反而可能造成靠近腹板的螺栓列承担较大剪力而先破坏。根据以下叠梁端部螺栓数的计算公式，对剪力为Q的大板梁区段，叠合面螺栓总数n要满足下式：式中，μ是摩擦面抗滑移系数，当大板梁材质确定后μ为定值；P为不同规格的高强螺栓的预紧力设计值，随着螺栓规格的增加而增加；k为孔型系数，对圆孔，取k＝1。因此，从上式不难看出，要想减小大板梁叠合面的高强螺栓数量，一是加大螺栓规格，提高预紧力P，但目前最大规格的高强螺栓已用到了M30，超过M30的超大规格高强螺栓，性能不稳定，设计规范也未给出预紧力设计值，因此增大螺栓规格并不具备可行性；二是增加摩擦面的数目nf，目前大板梁叠梁为单摩擦面结构，nf＝1，如图1B和图1C所示。因此，根据大板梁的受力特点，在剪力特别大的区段，考虑采用在原叠合面上下增加抗滑移板的方案，使得原高强螺栓由单摩擦面变成三摩擦面，提高3倍的承载力，这种做法经济简单且易于实现。图2示出了根据本专利技术示例性实施例的大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构的主视结构示意图，图3示出了根据本专利技术示例性实施例的大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构的侧视结构示意图。如图2和图3所示，根据本专利技术的示例性实施例，本专利技术的大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构具体在大板梁上梁1和大板梁下梁2形成的大板梁叠合面3上下且沿着大板梁的腹板4对称布置有抗滑移板，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构，其特征在于，在大板梁上梁和大板梁下梁形成的大板梁叠合面上下且沿着大板梁的腹板对称布置有抗滑移板，抗剪螺栓列穿过所述抗滑移板和大板梁叠合面连接形成所述大板梁端部抗剪连接结构。

【技术特征摘要】
1.一种大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构，其特征在于，在大板梁上梁和大板梁下梁形成的大板梁叠合面上下且沿着大板梁的腹板对称布置有抗滑移板，抗剪螺栓列穿过所述抗滑移板和大板梁叠合面连接形成所述大板梁端部抗剪连接结构。2.根据权利要求1所述大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构，其特征在于，所述大板梁上梁和大板梁下梁为工字梁结构并且均包括上翼板、下翼板和中间竖向的腹板，所述大板梁叠合面由大板梁上梁的下翼板和大板梁下梁的上翼板叠合形成。3.根据权利要求2所述大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构，其特征在于，抗滑移板包括上抗滑移板和下抗滑移板，所述上抗滑移板设置在大板梁上梁的下翼板上方，所述下抗滑移板设置在大板梁下梁的上翼板下方，所述抗剪螺栓列穿过所述上抗滑移板、大板梁上梁的下翼板、大板梁下梁的上翼板和下抗滑移板并且连接形成所述大板梁端部抗剪连接结构。4.根据权利要求3所述大型电站锅炉大板梁端部抗剪连接结构，其特征在于，所述上抗滑移板包括位于腹板两侧且对称布置的两块子上抗滑移板，所述下抗滑移板包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健陵，陈林清，高玲，陈勇军，莫春鸿，
申请(专利权)人：东方电气集团东方锅炉股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51