一种吸热塔塔顶重载设备的支撑转换结构及使用方法技术

本发明专利技术属于塔式光热发电技术领域，具体提供了一种吸热塔塔顶重载设备的支撑转换结构及使用方法，所述重载设备通过支撑转换结构安装在吸热塔塔顶上，支撑转换结构包括空间钢桁架和顶板，空间钢桁架包括上弦梁、下弦梁，上弦梁下连接下弦梁，吸热塔塔壁的塔顶开设有塔壁梁窝，吸热塔塔壁的内侧壁设置有塔壁牛腿，空间钢桁架的数量为多榀，多榀空间钢桁架的上弦梁通过塔壁梁窝连接在吸热塔顶部，上弦梁的顶面上放置顶板，多榀空间钢桁架的下弦梁连接在塔壁牛腿的顶面；本发明专利技术实现了重载设备的支撑和转换，满足了风荷载作用下整体受力及协调变形要求，其刚度和承载力的设计方法亦可应用到其它高耸构筑物的转换结构中。其它高耸构筑物的转换结构中。其它高耸构筑物的转换结构中。

【技术实现步骤摘要】
一种吸热塔塔顶重载设备的支撑转换结构及使用方法


[0001]本专利技术属于塔式光热发电
，具体涉及一种吸热塔塔顶重载设备的支撑转换结构及使用方法。

技术介绍

[0002]在塔式熔融盐太阳能光热发电系统中，吸热塔是塔式太阳能电站的核心构筑物，结构总高度一般均超过150m。吸热器作为核心设备之一位于吸热塔顶，聚集地面数面定日镜反射的高热流密度辐射能。外露管式吸热器外表面由大量竖直并列的直管焊接在一起形成条形吸热板，吸热板拼接呈圆柱形，内部和顶部布置有传热流体集箱，用于向吸热器供给冷传热流体和收集被加热的传热流体，自身重量一般1000～3500吨，使得吸热塔成为一种“头重脚轻”特殊的高耸结构。
[0003]吸热塔不同于烟囱和电视塔等高耸结构，塔顶区域设置空气压缩罐、电气配电柜、设备层等，主要表现在结构质量分布不均匀、结构刚度分布不均匀、塔顶外形明显突变，目前未有针对吸热塔结构的专用设计规范。吸热器作为重载设备，在吸热塔结构设计中，塔顶转换结构采用的形式及支撑节点的连接方式应作为重中之重，塔顶转换结构主要设计难点有：
[0004]1)吸热器设备及其支撑框架应作为吸热塔结构的一部分，进行整体模态分析，其动力参数(周期、振型系数、阻尼比等)取值将很大影响风振及地震作用的计算结果。故实际建设的转换结构应与力学分析模型严格一致，且要满足吸热器在正常使用过程中摆幅限值。
[0005]2)根据以往高耸结构的地震分析经验，外形和刚度突变的顶部构件，尤其在高烈度区，其水平位移较大，伴随有明显的“鞭梢效应”，为满足整体结构的强度和刚度指标，设计难度较大。
[0006]3)由于塔顶高度高，转换结构的设计基于高空作业前提下，能够降低施工吊装和安装的难度，最大化地缩短工期。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种吸热塔塔顶重载设备的支撑转换结构，实现吸热器通过转换结构成功过渡吸热塔之上，同时满足支撑结构需要的强度和刚度要求，为吸热塔今后设计和应用提供强有力的技术支撑。
[0008]本专利技术的另一个目的在于提供一种吸热塔塔顶重载设备的支撑转换结构的使用方法，给出保证空间钢桁架结构刚度的布置方法、保证转换结构与塔壁承载力的连接方法，结合项目的实际应用，本专利技术钢桁架式转换结构具有很好的适用性和可靠性。
[0009]为此，本专利技术提供了一种吸热塔塔顶重载设备的支撑转换结构，所述重载设备通过支撑转换结构安装在吸热塔塔顶上，重载设备包括吸热器和支架钢柱，吸热器通过支架钢柱安装在支撑转换结构上，所述支撑转换结构包括空间钢桁架和顶板，空间钢桁架包括
上弦梁和下弦梁，上弦梁下连接下弦梁，所述吸热塔塔壁的塔顶开设有塔壁梁窝，吸热塔塔壁的内侧壁设置有塔壁牛腿，空间钢桁架的数量为多榀，多榀空间钢桁架的上弦梁通过塔壁梁窝连接在吸热塔顶部，上弦梁的顶面上连接顶板，多榀空间钢桁架的下弦梁连接在塔壁牛腿的顶面。
[0010]所述空间钢桁架还包括多个上弦梁外臂和上弦联系梁，每个上弦梁外臂和上弦梁交叉连接，相邻两榀空间钢桁架的上弦梁外臂之间通过上弦联系梁连接。
[0011]所述空间钢桁架还包括多个柱脚刚性支撑节点，上弦梁和上弦梁外臂的交叉区域连接1个柱脚刚性支撑节点。
[0012]所述空间钢桁架还包括水平支撑，多榀空间钢桁架的下弦梁之间通过水平支撑连接。
[0013]所述空间钢桁架还包括多根腹杆，上弦梁通过多根腹杆连接下弦梁，其中每个柱脚刚性支撑节点的下面均设有腹杆。
[0014]所述上弦梁、下弦梁、腹杆、上弦梁外臂和上弦联系梁均采用宽翼缘H型钢，宽翼缘H型钢包括上翼缘、下翼缘和竖直连接板，上翼缘和下翼缘平行设置，上翼缘和下翼缘的中部通过竖直连接板连接。
[0015]所述柱脚刚性支撑节点包括水平加强肋板和竖向加强肋板，上弦梁和上弦梁外臂交叉区域的上翼缘内侧和下翼缘内侧均水平连接水平加强肋板，上弦梁和上弦梁外臂交叉区域的上翼缘和下翼缘的之间垂直连接竖向加强肋板。
[0016]所述塔壁梁窝为矩形下凹口。
[0017]所述多榀空间钢桁架根据支架钢柱的布置方式进行布置，上弦梁与支架钢柱定位一致。
[0018]一种吸热塔塔顶重载设备的支撑转换结构的使用方法，多榀空间钢桁架根据吸热塔塔顶上部重载设备中支架钢柱的布置方式进行布置，其中上弦梁与支架钢柱定位一致，在上弦梁的下面通过腹杆连接下弦梁的上面，上弦梁通过塔壁梁窝悬挑，采用封边梁将悬挑段依次连接包围连接，下弦梁的端部连于塔壁牛腿的顶面，顶板放置于上弦梁的上面。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]1、本专利技术提供的这种吸热塔塔顶重载设备的支撑转换结构，不仅自身整体性好、稳定性强，借助塔壁梁窝、塔壁牛腿分别从上部、下部双重传递弯矩、剪力等内力，具有传力明确、安全、可靠的优点；
[0021]2、本专利技术提供的这种吸热塔塔顶重载设备的支撑转换结构，上弦梁和上弦梁外臂的交叉区域设有柱脚刚性支撑节点，此种“箱型”柱脚刚性支撑节，将上部重载设备支架柱脚牢牢固定，经计算表明，在顺风向及横风向振动时，上部吸热器设备与塔顶结构能够协同变形，满足吸热器在正常使用过程中摆幅限值，明显降低因竖向刚度突变带来的不利影响。
[0022]3、本专利技术提供的这种吸热塔塔顶重载设备的支撑转换结构，可实现工厂预制和组装，经高空吊装仅需少量焊接或现浇工作。比一般的梁式、厚板式转换结构更快捷、方便施工。
附图说明
[0023]以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。
[0024]图1是本专利技术一种实施方式上弦梁的结构俯视图；
[0025]图2是本专利技术一种实施方式下弦梁的结构俯视图；
[0026]图3是空间钢桁架的结构主视图；
[0027]图4是柱脚刚性支撑节点的结构俯视图；
[0028]图5是图4的1
‑
1结构剖视图；
[0029]图6是塔壁梁窝结构俯视图；
[0030]图7是塔壁梁窝结构主视图；
[0031]图8是塔壁牛腿及下弦梁连接结构主视图。
[0032]附图标记说明：1、空间钢桁架；2、柱脚刚性支撑节点；3、上弦联系梁；4、水平支撑；5、上弦梁；6、下弦梁；7、腹杆；8、上弦梁外臂；9、水平加强肋板；10、竖向加强肋板；11、顶板；12、柱脚螺栓；13、塔壁梁窝；14、塔壁牛腿；15、支架钢柱；16、吸热塔塔壁。
具体实施方式
[0033]实施例1：
[0034]如图1、3、5
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8所示，一种吸热塔塔顶重载设备的支撑转换结构，所述重载设备通过支撑转换结构安装在吸热塔塔顶上，重载设备包括吸热器和支架钢柱15，吸热器通过支架钢柱15安装在支撑转换结构上，所述支撑转换结构包括空间钢桁架1和顶板11，空间钢桁架1包括上弦梁5和下弦梁6，上弦梁5下连接下弦梁6，所述吸热塔塔壁16的塔顶开设有塔壁梁窝13，吸热塔塔壁16的内侧壁设置有塔壁牛腿14，空间钢桁架1的数量为多榀，多榀空间钢桁架1的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吸热塔塔顶重载设备的支撑转换结构，所述重载设备通过支撑转换结构安装在吸热塔塔顶上，重载设备包括吸热器和支架钢柱(15)，吸热器通过支架钢柱(15)安装在支撑转换结构上，其特征在于：所述支撑转换结构安装包括空间钢桁架(1)和顶板(11)，空间钢桁架(1)包括上弦梁(5)和下弦梁(6)，上弦梁(5)下连接下弦梁(6)，所述吸热塔塔壁(16)的塔顶开设有塔壁梁窝(13)，吸热塔塔壁(16)的内侧壁设置有塔壁牛腿(14)，空间钢桁架(1)的数量为多榀，多榀空间钢桁架(1)的上弦梁(5)通过塔壁梁窝(13)连接在吸热塔顶部，上弦梁(5)的顶面上连接顶板(11)，多榀空间钢桁架(1)的下弦梁(6)连接在塔壁牛腿(14)的顶面。2.如权利要求1所述的吸热塔塔顶重载设备的支撑转换结构，其特征在于：所述空间钢桁架(1)还包括多个上弦梁外臂(8)和上弦联系梁(3)，每个上弦梁外臂(8)和上弦梁(5)交叉连接，相邻两榀空间钢桁架(1)的上弦梁外臂(8)之间通过上弦联系梁(3)连接。3.如权利要求2所述的吸热塔塔顶重载设备的支撑转换结构，其特征在于：所述空间钢桁架(1)还包括多个柱脚刚性支撑节点(2)，上弦梁(5)和上弦梁外臂(8)的交叉区域连接1个柱脚刚性支撑节点(2)。4.如权利要求3所述的吸热塔塔顶重载设备的支撑转换结构，其特征在于：所述空间钢桁架(1)还包括水平支撑(4)，多榀空间钢桁架(1)的下弦梁(6)之间通过水平支撑(4)连接。5.如权利要求4所述的吸热塔塔顶重载设备的支撑转换结构，其特征在于：所述空间钢桁架(1)还包括多根腹杆(7)，上弦梁(5)通过多根腹杆(...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟，徐翔，王迎春，徐卫兵，王晓，
申请(专利权)人：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：