【《某核电厂的超大型海水冷却塔结构设计》25000字】

目录第1章引言1.1研究背景冷却塔是以承受风荷载为主的薄壁结构，在石油、电力、冶金、化工等工业部门发挥着重要作用，并在节能、节水、环境保护等方面有着重大的意义[1]。近年来，随着我国经济的发展，在各行业中用于冷却循环水的大型冷却塔也愈来愈高。自1910年来自荷兰的学者依特尔松提出用钢筋混凝土壳体建造双曲线冷却塔至今，冷却塔的高度已逾200m，淋水面积超过10000m2。但如果要在核电站中采用冷却塔进行水冷却，尤其是使用海水进行冷却，国内却尚处于研究阶段。在核电站中，无论是采用一机两塔，还是一机一塔的技术方案，其淋水面积均在规范限值的边缘或超限，相应的冷却塔的高度也会挑战国内甚至是国际上冷却塔目前的最高值[2]。而海水塔在国内目前只应用于火电厂，寿期为40年。而核电站寿期为60年，属于新的寿期要求，没有工程实例可以借鉴。因此，关于冷却塔结构设计的研究就成为了在核电站中使用冷却塔研究的重要组成部分。1.2国内外研究现状自双曲线冷却塔诞生以来，冷却塔结构设计技术不断进步，高度不断突破记录，目前德国已于1999年建成200m高的冷却塔。国外这些冷却塔结构设计技术主要掌握在大型冷却塔设备供货公司中，如哈蒙、SPX、GEA公司。这些公司提供冷却塔“交钥匙”式总承包服务，或者提供工艺及土建设计、建造指导、监理、安装等方面的服务。这些冷却塔公司是具备超大型冷却塔结构设计能力和经验的。与国外模式不同，国内冷却塔的结构由设计院进行设计。目前，国内超大型冷却塔结构设计处于研究阶段。各大电力设计院及一些大学都在致力于超大型冷却塔的结构性能研究。目前国内已投入运营的冷却塔最大淋水面积为13000m2。尚未建成的冷却塔中，湖北咸宁内陆核电厂址拟建塔高为209m，底部直径为169m，淋水面积达19200m2的常规超大型自然通风冷却塔；江西彭泽内陆核电厂址拟建塔高为215m，底部直径为169m，淋水面积为18300m2的高位收水冷却塔，这两座冷却塔的设计均由国外的哈蒙公司提供。湖南桃花江内陆核电厂址拟建塔高为200m，底部直径为160m，淋水面积为18000m2的常规超大型自然通风冷却塔，冷却塔的设计由国外的GEA公司提供。本文研究的超大型冷却塔淋水面积17500㎡，塔高198.87m，其研究成果均处于国内和国际同行的先进水平。而在防腐方案方面，由于之前没有工程实例，因此该防腐方案在国内处于领先水平。1.3主要研究内容本文研究的主要目的是解决海水冷却塔在某核电工程中的适应性问题。在核电厂中采用补水水源为海水的冷却塔为凝汽器及辅机提供冷却水，主要面临两个问题，第一、冷却塔的淋水面积规模在18000m2左右，属于超大型海水冷却塔，目前国内还没有如此规模的海水冷却塔；第二、冷却塔设计寿期与核电机组一致，都是60年，属于新的寿期要求，没有相关规范和标准，没有工程实例。本文针对这两个问题，进行了一系列的研究。整个内容主要包括结构设计和防腐方案两部分，针对这两部分的内容制定的总体思路如下：确定塔形对多个塔型进行筛选，在保证安全的前提下，通过调节喉部高度、下环梁倾角等数据，得到各塔型造价最低的结构设计方案。再结合运行成本综合考虑，选定最终塔型。保证冷却塔具有较高的经济性。[3]结构设计本文研究的冷却塔所处的核电厂址地基情况复杂，面临着上部40m左右的土层承载力低；存在欠固结土，且欠固结土埋置较深；上部填土高等问题，因此安全经济的基础设计是个难点。本文首先根据地基情况，选择几种处理方案，再通过经济性的比对，确定采用桩基来进行地基处理[4]。然后分析桩径、冷却塔环基尺寸等不同的因素对桩受力的影响，以求在保证经济型的前提条件下确立桩基的布置方案。并对桩基进行受力验算，完成桩基设计[5]。由于核电中的冷却塔属于超大型冷却塔，塔高超过了现行规范的适用范围，为了实现这一设计，需要对冷却塔的稳定性进行验算。采用大型通用有限元软件ANSYS计算分析了该冷却塔在风荷载、内吸力和自重作用下的应力[6]。再通过对目前国际上主流的稳定性计算方法进行研究，最终采用德尔-菲德勒整体稳定验算公式以及屈曲应力状态方法（BSS）公式对冷却塔进行了稳定性验算，确认了该冷却塔具有可靠的稳定性[7]。然后计算了冷却塔在自重、风荷载、地震作用、内吸力、温度作用等荷载工况下的结构受力情况，并进行配筋计算。[8]防腐方案1）分析混凝土腐蚀的原理，提出通过提高混凝土构件自身的防腐性能以及涂刷防腐涂料两方面的措施来解决腐蚀问题的思路。2）提出提高混凝土构件自身的防腐性能的具体措施。3）通过调研，确认采用防腐涂料的方案可行。再通过研究，对涂料厂商、施工队等提出具体要求，保证防腐涂层的可靠性。[9]第2章塔形确定第2章塔形确定对于冷却塔来说，经济性是一个重要的指标。在冷却塔的结构设计过程中，第一步是确定塔形参数，来保证冷却塔的经济型。2.1塔体塔体的优化选型需要与配水计算相结合。首先进行配水计算，根据结果选出了11种冷却塔方案，具体参数见表2-1。表2-111种冷却塔方案参数分类工况编号1924121317塔形参数淋水面积（㎡）175001750017500175001750017500塔高（m）221.36213.78209.36201.74198.87195.99进风口高度（m）11.3111.6812.0612.4412.8213.19喉部直径（m）87.9187.9187.9187.9187.9187.91塔出口直径（m）91.7892.291.5791.4391.0891.33填料底部高度（m）12.2112.5812.9613.3413.7214.09参数分类工况编号2720212223塔形参数淋水面积（㎡）1750017500175001750017500塔高（m）193.1191.79192.09192.38192.68进风口高度（m）13.5713.9514.3214.715.08喉部直径（m）87.9187.9187.9187.9187.91塔出口直径（m）91.1191.2691.2691.2791.27填料底部高度（m）14.4714.8515.2215.615.98冷却塔在自重、风荷载和内吸力的共同作用下，为了维持塔体的稳定，每节模板高度的冷却塔塔壁必须满足一定厚度要求。在满足配水计算确定数据的前提条件下，通过调节喉部高度、下环梁倾角等数据，来改变塔体受力状况，影响塔壁厚度[10]。对11种塔形方案不同取值下的材料用量进行比对，详见图2-1。a.工况1b.工况2c.工况24d.工况12e.工况13f.工况17g.工况27h.工况20i.工况21j.工况22k.工况23图2-1塔型参数与混凝土用量变化的关系根据每种方案的比对结果，找出每种冷却塔方案在保证结构安全的前提下对应的最为经济塔型方案，再结合后期运行成本综合考虑，最终选择工况号为12的冷却塔方案。对应的最经济塔型方案为52对人字柱，柱直径1.3m，环基截面尺寸7.5m×2m。其余参数见图2-2。与其它几种方案相比较，节省造价约100万元。图2-2塔体参数子午线由两段不同的双曲线方程组成，其中半径r为高度z为变量的方程。喉部高度HT、A、B和R0双曲线的常数[11]。几何特性：壳底子午线倾角的斜率:tan=0.3壳顶扩散角的斜率:tan=0.0542喉部深度与塔高的比值:0.21人字柱的对数:52柱直径:1.3m环基截面尺寸:H=2.0m;B=7.5m模板高度:1.31m上环梁由混凝土构件，截面为U形，如图2-3：上环-梁尺寸

：CD=0.75mCH=1.95mCW1=0.2mCW2=0.2mCW=0.8mTHT=0.5m图2-3上环梁壳体的厚度从喉部到顶部和底边逐渐增加。壳体厚度沿高度z的分布见图2-4：图2-4沿高度厚度分布如之前所述，下环梁为壳体的一部分，局部增加厚度，见图2-5：上环梁模板数：6底部厚度按如下确定：TK=D+(2×0.05m)TK=1.3+0.1=1.4m其中，D为人字柱的直径图2-5下环梁2.2水池的布置方案水池的布置，初步拟定了两种方案，并进行了对比分析。2.2.1方案一在本方案中，水池壁建在环基顶部外侧，环基顶面作为水池底板的一部分，水池底板与环基连接处设立止水带，具体做法如图2-6。这种做法的优点是可以增大水池底板的面积，缺点是水池与环基的不均匀沉降会造成止水带破坏，而且止水带的长期使用会造成止水带的老化，进而造成水池漏水。图2-6水池布置方案一2.2.2方案二在本方案中，水池壁建在环基内侧，水池与环基完全脱开，彼此独立沉降，具体做法如图2-7。这种做法的优点是水池与塔体彼此独立沉降，不会造成水池底板漏水的情况；缺点是水池底板面积略小，冷却水在垂直下落的过程中，当受到较大风荷载作用时，会飘出水池外。图2-7水池布置方案二综合分析考虑，水池布置方案取方案一。第3章地基基础设计第3章地基基础设计3.1地基基础设计方案3.1.1厂址条件本核电厂冷却塔区域厂坪标高为6.3m，本区原始地形标高一般为3.0m～3.5m，厂坪时需要回填2.8m～3.3m，冷却塔基础埋深为4.3m，基础底面标高2m。各土层厚度见表3-1。表3-1冷却塔区地基地层编号地层名称承载力特征值土层厚度fak(kPa)（m）回填土3②粉质黏土1201.3+1.81③1粉土和粉砂互层1508.2③2淤泥质粉质黏土908.2④粉质黏土17012.2⑤粉质黏土1405.93⑥粉质黏土20011.36⑦粉砂2504.4⑨沉火山角砾岩20003.1.2初步方案本论文的海水冷却塔塔高198.87m，属于超大型冷却塔，塔体重量比较大，环基处的基底压力预计约500kPa。根据地质勘察报告，从地基稳定性角度看，厂区厂坪标高暂定为3.5m，水工构筑物区现状自然地面标高为1.0m～3.0m，建筑物基础埋深为3m，基础底面为第②层粉质黏土、第③1层粉砂、第③2层淤泥质粉质黏土，承载力特征值分别为120kPa、150kPa、90kPa，均不能满足海水冷却塔承载力要求，天然地基不能作为水工构筑物区建筑物基础持力层，地基稳定性差，需要采取桩基或其它地基处理措施来满足承载力要求。从地基均匀性看，冷却塔构筑物区建筑物基础底面存在三种岩性，分别为第②层粉质黏土、第③1层粉砂、第③2层淤泥质粉质黏土。1#机组冷却塔基础底面位于第③2层淤泥质粉质黏土中，其下部第③1层粉砂底面坡度大于10%，判断为不均匀地基；2号机组冷却塔基础底面存在第③1层粉砂、第③2层淤泥质粉质黏土两种物理力学性质相差较大的土层，判断为不均匀地基；3号至6号机组冷却塔基础底面存在第②层粉质黏土和第③1层粉砂两种物理力学性质相差较大的土层，判断为不均匀地基。综合而言，水工构筑物区地基均匀性较差，应进行地基处理，以免发生差异沉降，造成建筑物倾斜及变形。从地基变形角度看，水工构筑物区的建筑物地基岩性复杂多变，各种岩土体的力学强度存在比较明显的差异，这种不同力学强度的岩土体共存的地基，若采用天然地基，地基会发生不均匀变形，故设计时应充分注意地基的差异沉降问题。综上所述，冷却塔区的地基需要通过桩基或地基处理的方式来解决其承载力和变形沉降问题。桩基方案采用灌注端承嵌岩桩，根据地勘报告，厂址天然地基埋深43.6m处存在中风化玄武岩，可以作为端承桩的支撑面。地基处理方案将第②层粉质黏土、第③1层粉砂、第③2层淤泥质粉质黏土全部换填[4]。3.1.3经济性比对冷却塔地基处理桩基方案与地基换填方案的造价如表3-2所示：表3-2方案造价桩基地基换填处理面积（㎡）1847224700总造价（万元）36007000平均造价（万元/㎡）0.190.283.1.4最终方案通过两种方案的经济对比可以看出，冷却塔的地基处理采用桩基方案不论总造价还是平均造价都要低于地基换填方案，同时桩基方案可以解决不均匀沉降问题，因此最终采用桩基方案。3.2计算模型确定采用桩基作为冷却塔地基处理的最终方案后，需要进行桩基的详细设计，以确定最终的桩基布置方案，并按照现行规范的规定进行受力验算，以确定方案的可行性。由于本文研究的超大型冷却塔结构形式特殊，受力复杂。因此采用国际上广泛应用的大型通用有限元分析软件ANSYS，建立有限元模型，通过施加荷载并对荷载效应进行组合和分析，得到冷却塔各工况下的受力结果[6]。计算的总假定如下：所有的计算都是基于材料线弹性性能（胡克定律）。有限元模型的计算不包括次级效应。有限元计算的模型是基于结构没有几何缺陷的。采用壳中截面和梁中心线来定义模型和施加荷载。由于混凝土徐变的长期效应采用有效模量，所以长期负载如自重、风及温度都采用长期弹性模量。定义温度作用时，施加温度和参考温度是不同的。参考温度为零应力状态的温度。[12][13]3.2.1塔身塔身采用壳单元和梁单元模拟，为3D有限元模型。其中壳体采用线性4节点的壳单元（shell181），其是基于Kirchhoff理论具有膜力和弯曲能力[14]。剪切变形不考虑。每节模板高度方向划分一份，环向划分若干分形成四边形的单元使得单元的高宽比统一。第一阶模板子午向划分2到3份使得单元的高宽比小于2或3保证结果的准确性。这一部分划分精细首先可以精确的表示此部分厚度的变化，其次可以更加精确的计算出柱端引起的应力集中分布。详见图3-1、3-2。图3-1冷却塔整体模型Lintel6liftsLintel6lifts图3-2下环梁3.2.2环基环基采用实体单元进行模拟。环基沿高度方向划分为4层，沿径向划分为15个单元，沿环向划分为1024个单元，共有4×15×1024=61440个单元。详见图3-3。图3-3环基的网格划分3.2.3人字柱、支墩、上环梁人字柱、支墩和上环梁采用2节点的梁单元（BEAM188）进行模拟，基于欧拉理论计算等效刚度。单元的剪切变形不考虑，但是剪切变形采用剪切系数乘以(1/0.89)进行考虑。每个人字柱沿高度等间距划分20个单元。支墩划分3份。人字柱和支墩的几何关系图见图3-4[6]：图3-4支撑结构图3.2.4桩桩也采用2节点的梁单元（BEAM188）进行模拟，基于欧拉理论计算等效刚度。共有52×8=416根桩，桩长50米，每根桩沿高度等间距划分100个单元。3.2.5刚性约束壳与人字柱为了避免应力集中，通过定义刚性区域，连接壳底与人字柱。人字柱顶与环基的交点及周边两个节点，成一字形刚性连接，刚性区域面积和人字柱截面面积基本相等。见图3-5。图3-5人字柱与壳体的刚性域连接图支墩、桩与环基为了避免应力集中，通过定义刚性区域，建立约束方程，连接支墩与环基、桩与环基。支墩、桩与环基的交点及周边八个节点，成米字形刚性连接。见图3-6、3-7。图3-6支墩与环基的刚性域连接图图3-7桩与环基的刚性域连接图3.2.6边界条件环基的侧向约束，通过在每个节点处建立沿径向的只压不拉的杆单元来实现；桩与土的变形协调，采用线性弹簧来模拟，其中在桩身的每个节点处均建立水平线性弹簧来模拟土的侧向压力，在桩底固结。如图3-8所示：环基杆单元弹簧桩环基杆单元弹簧桩图3-8地基模型图土刚度的大小和分布是通过计算得到的，目前主要的计算理论有4种，分别是常数法，k值法，m值法，c值法，其中m值法是桩基规范使用的方法，本设计也采用m值法，利用有限元的方法来实现规范的桩基内力计算问题。m值法计算桩基土弹簧的公式如下：K=ab1mz（3-1）其中：a：桩身周边各土层的厚度b1：桩的宽度投影m：地基土的比例系数z：各单元中心点与地面的距离[5]由上公式可以进一步求得各节点处水平弹簧及刚性杆的弹性模量。3.3桩基布置方案根据以往的设计经验，影响到桩顶内力的主要因素有三个方面，即：1、 桩的直径；2、 侧向约束大小（土对桩的水平约束、土对环基的水平约束、土M值取值）；3、 环基刚度（高度、宽度）。其中土的M值是通过桩基试验确定的常数，而另外两个影响因素需要进一步进行敏感性分析，确定基础方案。3.3.1桩的直径分别采用1m和1.2m两种桩径进行受力计算，内力计算结果见表3-3。计算结果显示，当桩径增大的时候，桩的刚度加大，由于总的水平力值一定，根据内力的分配与刚度成正比的原则，桩所分配到的水平剪力值也相应增加。表3-3改变桩径后，桩顶内力值的对比分析环基宽（m）环基高（m）桩数桩径（m）荷载组合竖向轴力（KN）最大水平剪力（KN）X向水平最大剪力（KN）Y向水平最大剪力（KN）84711.1D+1.9W4298109591098471.21.1D+1.9W4373147771473.3.2环基刚度来自冷却塔上部的荷载是通过环基传给桩基的，但在自重+风荷载的作用下，环基发生翘曲变形，详见图3-9。由于环基变形，使得桩顶的水平剪力分布不均匀，影响桩基受力。a.正视角环基位移b.侧视角环基位移图3-9自重+风荷载作用下，环基竖向位移云图对不同尺寸的环基进行计算比对，计算结果见表3-4、表3-5。从结果中可以看出，环基越高越宽，环基的刚度增大，翘曲变形减小，桩顶的最大水平剪力也随之减小。表3-4改变环基宽度时，桩顶内力值的对比分析环基宽（m）环基高（m）桩数桩径（m）荷载组合竖向轴力（KN）最大水平剪力（KN）X向水平最大剪力（KN）Y向水平最大剪力（KN）7.54711.1D+1.9W42211086710884711.1D+1.9W429810959109表3-5改变环基高度时，桩顶内力值的对比分析环基宽（m）环基高（m）桩数桩径（m）荷载组合竖向轴力（KN）最大水平剪力（KN）X向水平最大剪力（KN）Y向水平最大剪力（KN）8271.21.1D+1.9W38163601923608371.21.1D+1.9W40722291202298471.21.1D+1.9W4373147771473.3.3最终确定的桩基方案考虑经济性最终确定的桩基方案如图3-10所示，桩身直径1.2m，嵌岩深度1m，采用C40混凝土。图3-10桩基布置3.4桩基计算确定了桩基方案后，需根据桩基规范的规定进行桩的承载力验算。验算分为竖向承载力验算，抗拔承载力验算和水平承载力验算三部分。3.4.1竖向承载力验算按照桩基规范中5.2.1条的规定，在轴心竖向力作用下应满足下式的规定：N（3-2）在偏心竖向力作用下初应满足上式，还要满足下式的规定：N（3-3）式中：NkNkmaxR—桩基竖向承载力特征值[5]。上部结构传下来的竖向力桩承受的竖向力由上部结构传下来的竖向力和桩身承受的负摩阻力引起的下拉力共同组成。单桩承受的上部结构传下来的轴心竖向力为4549.3KN，计算偏心竖向力时地震工况不是控制工况，按冷却塔规范考虑为5728.3KN。桩身承受的下拉力依照桩基规范中5.4.4条的下列公式计算各层土的负摩阻力标准值：q（3-4）σ（3-5）σ（3-6）式中：ξni—第i层土的负摩γe、γi∆ze、∆p—地面均布荷载[5]。根据厂址地勘报告，地下水位随季节变化，最低值为1.84m，地下水位以下土重度按浮重度考虑。负摩阻力标准值计算结果如表3-6，其中负摩阻力系数取自厂址地勘报告，回填土负摩阻力系数按土层中最大值考虑。表3-6冷却塔区各层土负摩阻力标准值计算结果土层编号土层厚度（m）浮重度（KN/m³）负摩阻力系数负摩阻力标准值（KPa）回填土3.0020.000.412.60②1.319.200.322.19②1.8119.200.331.15③18.2010.310.465.38④12.209.880.379.79⑤5.939.040.2588.26根据桩基规范中5.4.4条的有关规定，负摩阻力标准值取值不得大于土的极限侧阻力，因此各层土的负摩阻力标准值取公式计算结果与土的极限侧阻力两者中较小的[5]。岩层的侧摩阻力以及桩端阻力按试桩报告取值。最终取值见表3-7。表3-7各层土负摩阻力标准值以及岩层阻力最终取值土层编号土层厚度（m）负摩阻力标准值（KPa）试桩报告地层摩阻力值（KPa）根据试桩报告地层负摩阻力标准值最终取值（KPa）②1.322.1941.0022.19②1.8131.1541.0031.15③18.2065.3836.0036④12.2079.79101.0079.79⑤5.9388.2656.0056.00⑨1487⑨桩端阻力（MPa）13.8依照桩基规范中5.4.4条的有关规定，桩身承受的由负摩阻力引起的下拉力计算结果为Qcn=u试验桩承载力单桩竖向极限承载力标准值按第⑨层提供的侧阻力极限值与端阻力极限值之和计算，第⑨层侧阻力按试桩报告取1487kPa，桩端阻力按试桩报告取13.8MPa。计算得到单桩竖向承载力特征值Ra=11161.57kN。结论桩身直径1.2m，嵌岩深度1m，竖向承载力验算结果见表3-8：表3-8承载力验算结果上部传下来的力（kN）桩身承受负摩阻产生的拉力（kN）桩顶平均/最大竖向力（kN）桩基竖向承载力特征值（kN）1.2倍桩基竖向承载力特征值（kN）轴心4549.36245.4610794.7611161.5713393.88偏心5728.311973.76该方案满足桩基竖向承载力的问题。3.4.2抗拔承载力验算提取ANSYS模型中的上拔力，单桩最大上拔力为926KN，群桩计算时取一对人字柱下承受上拔力的桩为一组，最大上拔合力为3051KN。计算得到单根桩自重为Gp=531.40kN。非整体破坏抗拔承载力计算基桩的抗拔极限承载力标准值(根据《桩基规范》5.4.6式5.4.6-1)（3-7）Tuk=8404.889kN根据《桩基规范》5.4.5式5.4.5-2计算基桩抗抗承载力Tu=Tuk/2+Gp=4733.84kN。非整体破坏抗拔承载力:4733.84kN>926kN，满足要求[5]。整体破坏抗拔承载力计算(1)计算桩土自重Ggp桩土自重Ggp（根据《桩基规范》5.4.5式5.4.5-1计算）得到Ggp=2363.04kN(2)基桩整体破坏的抗拔极限承载力标准值Tgk基桩的抗拔极限承载力标准值(根据《桩基规范》5.4.6式5.4.6-2)（3-8）Tgk=10886.222kN(3)计算基桩抗拔极载力Tg根据《桩基规范》5.4.5式5.4.5-1计算基桩抗抗承载力Tg=Tgk/2+Ggp=7806.15kN。整体破坏抗拔承载力:7806.15kN>3051kN，满足要求[5]。3.4.3水平承载力按照桩基规范中5.7.1条、5.7.3条的规定，在水平荷载作用下应满足下式的规定[5]：H（3-9）R（3-10）桩顶水平力提取ANSYS模型中的单元内力，得到桩顶最大水平力为252.61kN。单桩水平承载力特征值根据试桩报告，单桩水平承载力及m值如表3-9，由于冷却塔对水平位移敏感，单桩水平承载力特征值Rha表3-9单桩水平承载力特征值及地基土m值水平位移（mm）单桩水平承载力特征值（KN）m值（MN/m4）626819.02830714.841034012.0群桩效应组合系数按照《建筑桩基技术规范》中5.7.3条的规定，计算得到群桩效应综合系数ηh=ηiη第4章冷却塔设计第4章冷却塔设计冷却塔设计包括稳定性计算和配筋计算两部分。稳定性方面，影响冷却塔稳定的因素主要有三类：刚度、荷载和结构初始缺陷。荷载方面，目前按照我国规范规定，弹性稳定的计算需考虑的荷载包括自重、风荷载和内吸力，不计温度作用和地震的影响。结构刚度则取决于支承条件、几何条件以及材料性能。冷却塔厚度一般沿高度变化，塔顶和塔底附近的厚度变化较大，底部下环梁厚度往往是喉部厚度的2～4倍，通过这种方法来提高塔体的稳定性能。结构的初始缺陷对实测荷载和计算荷载的差别影响最大。但由于设计时操作困难，因此在多数情况下，不考虑结构沿环向和子午向两个方向的开裂以及施工误差等缺陷带来的影响，仅仅按理想的几何条件来进行临界荷载计算[2]。目前主要的稳定性验算方法有德尔-菲德勒整体稳定验算公式，该公式用于整体稳定的验算；以及屈曲应力状态方法（BSS），该方法用于局部稳定的验算。本文也是采用这两种方法来进行稳定性计算。配筋计算方面除需要按照受力计算结果进行配筋，还要用配筋结果进行裂缝验算，如果满足裂缝验算要求，则取该配筋计算结果为最终的配筋结果。如果不满足裂缝验算要求，则根据裂缝限值推算出配筋结果作为最终的配筋结果。本文采用ANSYS软件进行冷却塔受力分析，冷却塔塔形参数见2.1节，ANSYS模型建立见3.2节。考虑的荷载以及荷载组合如下：4.1荷载和荷载组合稳定性计算以及配筋计算考虑的荷载以及荷载组合如下[7]：4.1.1荷载设计值恒荷自重(DL)钢筋混凝土的重度为c=2.5t/m3。各部位混凝土重量见表4-1[15]。表4-1冷却塔各部位混凝土用量序号位置体积（m³）混凝土重量(t)1塔体21472.7253681.82人字柱1873.544683.853环基7599.918999.755支墩1269.923174.86桩16323.640809totle48539.681213.2风荷载(WL)风荷载按GB/T50102-2014《工业循环水冷却设计规范》的规定计算。依照厂址气象参数分析报告，离地10m高、重现期为100年的10min平均最大风速为29.3m/s，计算得到的基本风压为0.54kN/㎡。[7][16][17]风振系数和群塔干扰系数均需要进行风洞试验后才能够得到确切数值。目前风振系数按GB/T50102-2014《工业循环水冷却设计规范》取值为1.9，群塔干扰系数参考《工业循环水冷却设计规范》和StructuralDesignforCoolingTowerVGB-R610Ue（2010）（VGB导则）确定为1.2[7][18]。这两个值的选取均留有足够的安全裕度，但又不过于保守，影响经济性[19][20]。在后续设计阶段还将委托有资质的单位进行冷却塔的风洞试验来确定风振系数和群塔干扰系数的准确值。风荷载按照静力荷载施加，分为外部风压We和内吸力Wi[21][22]。a)外部风压(We)壳体任意一点的外部风压qWe(z,)按下式计算：q（4-1）其中：0：基本风压Cpe()：平均风压分布系数，此系数按照傅立叶的形式计算：Cpe()=Ancos(n)。见图4-1。傅立叶系数:A0=-0.4426A1=0.2451A2=0.6752A3=0.5356A4=0.0615A5=-0.1384A6=0.0014A7=0.0650图4-1平均风压分布系数z(z)：风压高度变化系数，z(z)=1.0(z/10)0.3沿高度外部风压的数值见表4-2，图中给出了迎风子午向(=0°)、最大吸力方向(75°)以及背风面(=180°)的风压值[23][24]：表4-2关键点处外部风压的数值(kN/m²)高度（m）=0°=75°=180°01.2268-1.8452-0.503851.2268-1.8452-0.5038101.2268-1.8452-0.5038151.3855-2.0839-0.5689201.5103-2.2718-0.6202251.6149-2.4290-0.6632301.7057-2.5656-0.7004351.7864-2.6870-0.7336401.8594-2.7969-0.7636451.9263-2.8974-0.7910501.9882-2.9905-0.8164552.0458-3.0772-0.8401602.1000-3.1586-0.8623652.1510-3.2354-0.8833702.1993-3.3081-0.9032752.2453-3.3773-0.9221802.2892-3.4433-0.9401续表4-2关键点处外部风压的数值(kN/m²)高度（m）=0°=75°=180°852.3313-3.5065-0.9573902.3716-3.5672-0.9739952.4104-3.6255-0.98981002.4477-3.6817-1.00521052.4838-3.7360-1.02001102.5187-3.7885-1.03431152.5525-3.8394-1.04821202.5853-3.8887-1.06171252.6172-3.9366-1.07481302.6482-3.9832-1.08751352.6783-4.0286-1.09991402.7077-4.0728-1.11191452.7364-4.1159-1.12371502.7643-4.1580-1.13521552.7917-4.1991-1.14641602.8184-4.2392-1.15741652.8445-4.2786-1.16811702.8701-4.3170-1.17861752.8952-4.3548-1.18891802.9198-4.3917-1.19901852.9439-4.4280-1.20891902.9675-4.4635-1.21861952.9907-4.4984-1.22812003.0135-4.5327-1.2375b)内吸力(Wi)内部风压qWi为运行期间的对称均匀的内吸力，按下式计算[7]：q（4-2）其中，z(H)塔顶的高度变化系数，H=198.87m，qWi=1.20.53660.53.0084=0.9686kN/m²内吸力Wi仅在验算稳定的时候采用。内压产生均匀周圈的压力，这和n＝0模态的外部风压叠加，在壳体产生更大的压力对稳定不利。c)荷载的施加ANSYS中采用特定宏命令在壳体和下环梁每个单元上施加风荷载。图4-2为外部风压在壳体和下环梁处的分布图（kN/m²）[25]:图4-2壳体和下环梁的外部风压分布(kN/m²)上环梁也施加风压，其按照实际高度1.95m考虑，图4-3为上环梁的外部风压分布图。图4-3上环梁的外部风压分布图(kN/m)温度作用（TO、TS、TW）根据厂址气象参数分析报告，重现期为50年的极端最低温度为-24度，极端最高温度为42.2度。温度荷载包括均匀温度变化T0和温度梯度T两种荷载。采用一维稳态热力分析的公式计算壳体的热传导：q=（4-3）q=（4-4）转化为下式：∆（4-5）其中：Tai：内部空气温度Tae：外部空气温度hi：内表面传热系数he：外表面传热系数h：混凝土热传导系数H：壳体厚度计算中采用的热力材料性能如下：hi=he=23.26W.m-2.K-1(混凝土/空气)h=1.98W.m-1.K-1环境温度定义如下：冬季最低气温:Taw=-24°C夏季最高气温:Tas=+42.2C埋置的环基的温度如下：T=5°C混凝土的物理性能和热传导性能假定不随温度的变化而变化。结构的热应变按下式计算：ε（4-6）其中：T：运行温度TREF：参考温度c：线性热膨胀系数[7]a)冬季运行工况(TO)计算冬季运行工况下的温度作用。外部温度为Tae=Taw=-24°C。图4-4为TO工况施加在有限元模型上的表面温度。a.塔筒b.下环梁图4-4TO工况下模型的表面温度b)夏季停运工况(TS)夏季停运工况温度为日照下的温度应力，温差沿塔高为恒值，其沿着环向余弦半波曲线分布。夏季大气温度：Tas=+42.2°C图4-5为TS工况施加在有限元模型上的表面温度。a.下环梁b.塔筒c.下环梁外侧d.下环梁内侧图4-5TS工况施加在有限元模型上的表面温度c)冬季停运工况(TW)冬季停运工况温度仅为平均温度变化。冬季大气温度Taw=-24°C。地震荷载（EA）厂址区的抗震设防烈度为6度，风荷载是控制荷载之一，地震荷载不起控制作用。水平反应谱参数：抗震设防烈度：6度场地类别:Ⅲ类设计分组:第三组特征周期:TR=0.65s基本地震加速度：0.05g本计算不考虑竖向地震动(Ez=0)的影响。地震动的两个水平分量(Ex,Ey)分别计算，最终的地震响应按照两个水平地震响应分量平方和平方根（SRSS）进行组合[26]。对于设计使用年限不同于50年的结构，其地震作用需要作适当调整。本论文冷却塔设计使用年限是60年，参考《建筑工程抗震性态设计通则（试用）》CECS160：2004的附录A，其调整系数取1.2。4.1.2荷载组合正常使用极限状态SLS状态（正常使用极限状态）下相关组合荷载详见《工业循环水冷却设计规范》。这些组合用于检验裂缝宽度[7]。表4-3SLS组合工况号DLWLT0TSTWEA11.000.000.000.000.000.0021.001.000.000.000.000.0031.000.001.000.000.000.0041.000.000.000.600.000.0051.001.000.000.000.000.0061.000.000.000.000.600.0071.000.601.000.000.000.00承载力极限状态ULS状态（承载力极限状态）下相关组合荷载详见《工业循环水冷却设计规范》。这些组合用于构件截面承载力验算[7]。表4-4ULS组合工况号DLWLT0TSTWEA11.350.000.000.000.000.0021.001.400.000.000.000.0031.351.400.000.000.000.0041.001.400.600.000.000.0051.351.400.600.000.000.0061.000.001.000.000.600.00续表4-4ULS组合工况号DLWLT0TSTWEA71.350.001.000.000.000.0081.000.000.001.000.000.0091.350.000.001.000.000.00101.000.000.000.001.000.00111.350.000.000.001.000.00121.000.000.000.000.000.00131.000.841.000.000.000.00141.350.841.000.000.000.00151.000.840.001.000.000.00161.350.840.001.000.000.00171.000.840.000.001.000.00181.350.840.000.001.000.00地震作用组合地震作用下相关组合荷载详见《工业循环水冷却设计规范》。这些组合也用于构件截面承载力验算[7]。表4-5地震作用组合工况号DLWLT0TSTWEA11.200.000.000.000.000.4621.000.000.000.000.000.4631.200.350.000.000.000.4641.000.350.000.000.000.4651.200.000.600.000.000.4661.000.000.600.000.000.4671.200.350.600.000.000.4681.000.350.600.000.000.4691.200.000.000.000.00-0.46101.000.000.000.000.00-0.46111.200.350.000.000.00-0.46121.000.350.000.000.00-0.46131.200.000.600.000.00-0.46141.000.000.600.000.00-0.46151.200.350.600.000.00-0.46161.000.350.600.000.00-0.464.2稳定性4.2.1稳定性计算德尔-菲德勒整体稳定验算公式该方法是在实验的基础上总结出的经验公式法，由英国学者Der提出，用于验算整体稳定。他通过对大量实验结果的归纳总结，得出冷却塔的失稳临界压力值应该是壳体厚度、弹性模量和结构特征尺寸的函数这一结论，并给出了计算表达式如下[27][28]：q（4-7）式中：qcr——塔筒的屈曲临界压力值；C——经验系数，按0.052取值；E——混凝土的弹性模量；r0——冷却塔喉部半径；h——冷却塔塔筒喉部处的壁厚；此公式被中、英、德等国规范采纳，用以判断冷却塔的整体稳定。将塔形参数带入公式计算得到塔体的屈曲临界压力值qcr=15.1794（kPa）。根据《工业循环水冷却设计规范》的规定，塔体的屈曲临界压力值与塔顶的设计风压值之比不得小于5[7]。本工程塔高198.87m，经计算塔顶的设计风压值为3.0044（kPa）。二者比值为5.05>5，满足规范的要求，证明本工程塔体喉部厚度取值合理，整体稳定符合要求。屈曲应力状态方法（BSS）该方法也是在对实验数据归纳总结的基础上提出的经验公式法，由德国学者Mungan提出，用于验算局部稳定。他综合分析了壳体模型的稳定性实验结果，提出冷却塔塔体在自重和风荷载两种工况的共同作用下应处于双轴应力的状态，其双向应力的比值随位置的变化而变化。随后通过实验进行了证明。试验发现当壳体某一部分的应力状态达到临界值时，发生屈曲现象。随后向四周扩展形成凹陷波，并且一直扩散，直到四周的壳体拥有足够的厚度，能够抵抗住应力。根据这一成果，Mungan提出了双曲线壳体双轴压应力状态下的屈曲稳定性的评估方法，既屈曲应力状态方法（BSS）[29][30][31]。其表达式如下：（4-8）（4-9）（4-10）式中：KB——塔体的弹性稳定安全系数；σ1、σ2——双轴应力；σcr1、σcr2——双轴临界应力；——混凝土的泊松比；K1、K2——考虑边界条件、几何尺度、理论误差后的调整系数；我国现行的冷却塔设计规范《火力发电厂水工设计规范》、《工业循环水冷却设计规范》也采用该方法来验算冷却塔的局部弹性稳定，而且此种方法是目前国际上最为常用的冷却塔局部稳定验算的方法。先用ANSYS进行受力分析，考虑的荷载工况为自重+风荷载（外部风压+内吸力）。静力分析时采用混凝土的短期弹性模量。再用式（4-2）进行稳定性验算。其中K1、K2根据《工业循环水冷却设计规范》的规定由塔筒几何参数插值得到，本文研究的冷却塔经插值得K1＝0.138，K2＝1.234[7]。虽然双曲线冷却塔在双向受拉时和受压时所对应的屈曲状态有明显的不同，但由于在当初推导公式所做的试验中，大多数情况均为双向受压，所以拉压组合的情况并没有体现在最终推导出的公式中，所以式（4-2）实际上只能用于受力情况为双向受压的临界屈曲应力判别[32]。因此国际上以英国为代表的一部分国家在规范中规定，利用屈曲应力状态方法（BSS）检算屈曲稳定时，对壳体中的拉应力数值取零，压应力取正值，即忽略壳体中存在的拉应力[33]，但这种做法也相当于忽略了壳体拉应力刚度的贡献。我国规范《工业循环水冷却设计规范》中规定σ1、σ2取压力，并未规定出现拉力的情况[7]。本文研究的冷却塔在计算时，σ1、σ2按压应力取正值，拉应力取负值。图4-6为壳体弹性稳定安全系数KB的分布图（单元）。a.正视角b.侧视角图4-6DL+We+Wi工况下KB的数值分布从图中可以看出，整个冷却塔的弹性稳定安全系数值在喉部以上均比较高，最小值出现在迎风面，上环梁往下约4~5块模板的位置。这是由于喉部以上重力产生的累积效应并不明显，所以子午向的压应力值较小。但是在风荷载工况的作用下，环向压应力在塔顶迎风面处出现最大值。由于厚度在上环梁处增加，刚度较大，所以弹性稳定安全系数的最小值出现位置在壳体开始向上环梁过度处，即图4-10中所示位置。在冷却塔喉部以下的位置，内吸力的大小不随高度变化。而高度降低，风荷载值减小，再加上重力的累计效应，子午向的力逐渐增大。受子午线的曲率影响，三个工况共同作用导致在迎风面两侧，高度约25～35m的部位产生明显的应力集中，而此处壳体的厚度相对较薄。因此弹性稳定安全系数的最低值就出现在这个位置，数值为5.027，大于规范规定的限值，稳定性验算通过。从图4-10中可以看出，由于下环梁处的刚度较大，在这个位置弹性稳定安全系数急剧增加。说明下环梁处于比较稳定的状态，失稳一般不会出现在此位置。4.2.2抗浮验算水池总重量：=242663KN除水池外其它内部结构构件的重量F2=437206KN内部结构总重量：F总=F1+F2=242663+437206=679869KN水池受到的浮力：524818KN由于，内部结构满足抗浮要求。4.3配筋计算采用ANSYS有限元分析的方法进行内力的计算。经荷载的组合后，分别取内力值NX、MY、MZ以及应力的最大和最小值对应的工况进行配筋设计。地震组合的内力结果小于ULS组合的结果，因此，不包括在截面的配筋计算结果中。NX=轴力("+"=拉力)MY=y轴弯矩（切向）MZ=z轴弯矩（径向）4.3.1环基选取支墩间的体单元进行截面计算，如图4-7所示：环向支墩间的单元环向支墩间的单元图4-7环基单元选取提取单元内力后，分别进行正截面受拉承载力计算、斜截面承载力计算，得到环基的配筋计算结果如图4-8所示。图4-8环基内力计算配筋结果用上述配筋结果，进行环基的裂缝验算。经裂缝验算后，不满足裂缝要求，因此需调整配筋面积，将纵筋配筋面积提高到480000m2时，配筋率为3.2%，再进行裂缝验算，能够满足要求。由此可知，环基的配筋是由裂缝控制的。环基的最终配筋结果如图4-9所示[8]。图4-9环基配筋结果4.3.2人字柱提取单元内力后，分别进行正截面受拉承载力计算、斜截面承载力计算、受扭承载力计算，得到人字柱的配筋面积为20858mm2。用这个配筋结果，进行人字柱的裂缝验算。经裂缝验算后，不满足裂缝要求，因此需调整配筋面积，将纵筋配筋面积提高到46000m2时，配筋率为3.47%，再进行裂缝验算，能够满足要求。由此可知，人字柱的配筋是由裂缝控制的。人字柱的最终配筋结果如图4-10所示[8]。a.计算配筋量b.实配钢筋图4-10人字柱配筋结果4.3.3壳体选择所有的SHELL181单元有限元分析的结果。从ANSYS中提取单元内力后，经数据处理找出在起控制作用的荷载组合下，每节模板的内力结果，按照GB50010-2010《混凝土结构设计规范》进行非对称配筋，并用配筋结果进行裂缝验算。得到的纵向最终配筋结果如表4-6到4-9所示，环向最终配筋结果如表4-10到4-13所示[8]。表4-61到40节模板纵向配筋结果模板编号径向钢筋外部内部数量面积直径间距数量面积直径间距根/m(mm2/m)(mm)(mm)根/m(mm2/m)(mm)(mm)131.4222207301279.656823.3930103.59218.511308430108.059.226519.7930108.4234.66329130214.798.786205.2230113.9144.10289530244.178.275842.8830120.9854.02247528248.797.805516.9430128.1364.482200.8425223.047.545330.5730132.674.212064.5925237.767.485286.8430133.784.102010.8625244.117.485285.8830133.7394.192059.1125238.397.325172.5630136.66104.622266.6325216.577.054980.3830141.93114.442733.2828225.286.664704.9130150.24124.683304.9830213.886.064280.8330165.12135.403813.8930185.345.403813.8830185.34145.814110.1530171.984.973515.0930201.09156754.763367.1930209.93168.19579030122.084.703319.3330212.95176.104313.3330163.884.763366.8430209.95186.134333.1830163.134.783380.3930209.11196.134335.3430163.054.823410.4630207.26206.054275.0530165.354.933485.6230202.79215.974218.5830167.565.033557.1530198.71225.894165.4230169.75.133625.7130194.96续表4-61到40节模板纵向配筋结果模板编号径向钢筋外部内部数量面积直径间距数量面积直径间距根/m(mm2/m)(mm)(mm)根/m(mm2/m)(mm)(mm)235.954206.7130168.035.103606.9930195.97246.014250.6930166.295.073585.3630197.15259.27655030107.925.143635.130194.45265.954209.0130167.945.183658.5830193.21275.944199.4630168.325.233694.7530191.31287.78550030128.525.303743.7430188.81296.004242.1530166.635.223693.0630191.4306.074290.4330164.755.193668.5630192.68316.034264.6130165.755.263720.9430189.97326.014251.4430166.265.293741.3830188.93336.014250.3930166.35.323760.1230187.99347.19508030139.155.373798.0630186.11355.974220.8230167.475.433835.2530184.31366.044270.5830165.525.393810.4630185.5376.114315.5530163.795.353779.9730187386.084297.330164.495.403815.1830185.28396.074291.630164.715.443848.5630183.67406.074289.3830164.795.473868.9830182.7表4-741到80节模板纵向配筋结果模板编号径向钢筋外部内部数量面积直径间距数量面积直径间距根/m(mm2/m)(mm)(mm)根/m(mm2/m)(mm)(mm)416.074289.0530164.815.503887.5930181.82426.064282.1330165.075.553922.4630180.21436.034261.6130165.875.603960.3630178.48446.544620301535.553925.1430180.08456.154345.5430162.665.523904.430181.04续表4-741到80节模板纵向配筋结果模板编号径向钢筋外部内部数量面积直径间距数量面积直径间距根/m(mm2/m)(mm)(mm)根/m(mm2/m)(mm)(mm)466.114319.2930163.655.583946.1330179.13476.114315.7430163.795.613965.830178.24486.104314.2630163.845.643983.9230177.43496.104314.6930163.835.664000.3830176.7506.104312.8230163.95.694019.1330175.87516.104314.9830163.815.694023.6130175.68526.124327.5530163.345.714037.2330175.08536.124327.6530163.345.724042.7530174.85546.124326.5630163.385.744058.7530174.16556.124323.5330163.495.774075.9730173.42566.114322.2530163.545.774080.6530173.22576.124322.8230163.525.794092.5730172.72586.114321.130163.585.794095.7730172.58599.83695030101.715.804099.8730172.41606.094301.4630164.335.824114.9830171.78617.64540030130.95.834121.9330171.49626.044266.4630165.685.854134.6430170.96636.034265.7630165.715.834120.6130171.54646.014246.0830166.475.834123.9830171.4655.984228.2830167.175.834123.8430171.41665.954206.2430168.055.844126.1930171.31675.904171.3630169.465.844129.6530171.17685.884154.5830170.145.824113.1730171.85695.854131.5930171.095.824110.9130171.95705.794095.2330172.615.804099.9830172.41715.744057.8630174.195.804097.9630172.49725.694023.9930175.665.774080.3630173.23735.643985.0130177.385.754065.5830173.86745.573933.8230179.695.734050.7230174.5续表4-741到80节模板纵向配筋结果模板编号径向钢筋外部内部数量面积直径间距数量面积直径间距根/m(mm2/m)(mm)(mm)根/m(mm2/m)(mm)(mm)755.513896.6430181.45.694019.4730175.86765.443845.2630183.835.643989.8330177.17775.373793.4930186.335.603957.7830178.6785.273726.2530189.75.573938.0830179.49795.163648.5930193.735.543915.4230180.53805.043559.9530198.565.523900.3630181.23表4-881到120节模板纵向配筋结果模板编号径向钢筋外部内部数量面积直径间距数量面积直径间距根/m(mm2/m)(mm)(mm)根/m(mm2/m)(mm)(mm)814.983520.2730200.85.413821.1230184.99826.28444030159.25.313751.4730188.42834.773371.3330209.675.273725.3130189.74844.643280.9630215.445.213681.6230192854.523197.0230221.15.143629.8830194.73864.393101.8830227.885.053567.1230198.16874.273015.1730234.434.973513.2230201.2884.132916.0330242.44.863438.530205.57894.432725.5328225.924.803391.7330208.41904.302649.4228232.414.663295.8630214.47914.202585.9428238.124.513184.4130221.97924.812362.125207.814.423122.3930226.38934.552233.4525219.784.313043.430232.26944.292105.6825233.124.192961.2830238.7955.121944.3922195.54.512778.6928221.6964.871852.6222205.194.332663.4128231.19续表4-881到120节模板纵向配筋结果模板编号径向钢筋外部内部数量面积直径间距数量面积直径间距根/m(mm2/m)(mm)(mm)根/m(mm2/m)(mm)(mm)974.451692.9822224.534.182573.928239.23984.161582.9222240.154.832371.725206.97994.661464.5220214.514.572245.0725218.651004.361368.4120229.584.352134.3725229.991014.931255.1218202.745.091933.1922196.631024.611173.3118216.884.771812.922209.681034.331101.518231.024.441686.8622225.351044.93991.516202.794.811511.3920207.861054.53911.516220.584.391380.2420227.611064.2385016236.544.111289.8720243.561074.2886016233.794.591167.3218217.991084.3387016231.114.221072.9418237.171094.3888016228.484.73951.516211.311104.4389016225.914.5892016218.551114.4890016223.44.5892016218.551124.4890016223.44.5391016220.951134.5391016220.954.5391016220.951144.5391016220.954.1884016239.361154.6393016216.24.1884016239.361164.6393016216.24.1884016239.361174.6393016216.24.1884016239.361184.6894016213.94.1884016239.361194.7295016211.644.1884016239.361204.6894016213.94.1884016239.36表4-9121到134节模板纵向配筋结果模板编号径向钢筋外部内部数量面积直径间距数量面积直径间距根/m(mm2/m)(mm)(mm)根/m(mm2/m)(mm)(mm)1214.7295016211.644.1884016239.361224.7796016209.444.1884016239.361234.7796016209.444.1884016239.361244.7796016209.444.1884016239.361254.8297016207.284.1884016239.361264.28109018233.464.1884016239.361274.40112018227.24.1884016239.361284.79122018208.584.1884016239.361294.79122018208.584.1884016239.361304.72120018212.064.2886016233.791314.26108418234.754.7495416210.761324.7695716210.14.9198716203.711334.48114018223.224.48114018223.221344.38137720228.154.38137720228.15表4-101到20节模板环向配筋结果模板编号环向钢筋外部内部数量面积直径间距数量面积直径间距根/m(mm2/m)(mm)(mm)根/m(mm2/m)(mm)(mm)133.3823597.003012018.2912925.1630109215.0910664.00301338.886274.543011337.835531.18301285.974221.663016747.185075.00301394.102895.003024456.294445.00301594.022475.002824965.353779.00301874.302109.002523374.402709.00282274.761809.002221084.772343.00252104.111563.002224394.322123.00252314.401383.0020227续表4-101到20节模板环向配筋结果模板编号环向钢筋外部内部数量面积直径间距数量面积直径间距根/m(mm2/m)(mm)(mm)根/m(mm2/m)(mm)(mm)105.131950.00221954.011260.0020249114.921870.00222034.721200.0018212124.581740.00222184.601170.0018217134.341650.00222304.601170.0018217144.241610.00222364.601170.0018217154.181590.00222394.601170.0018217164.211600.00222384.601170.0018217174.311640.00222324.601170.0018217184.351655.00222304.541155.0018220194.421680.00222264.481140.0018223204.451690.00222254.481140.0018223表4-1121到60节模板环向配筋结果模板编号环向钢筋外部内部数量面积直径间距数量面积直径间距根/m(mm2/m)(mm)(mm)根/m(mm2/m)(mm)(mm)214.471700.00222244.481140.0018223224.471700.00222244.871240.0018205234.491705.00222234.151305.0020241244.471700.00222244.171310.0020240254.471700.00222244.171310.0020240264.451690.00222254.141300.0020242274.421680.00222264.111290.0020244284.451690.00222254.111290.0020244294.431685.00222264.151305.0020241304.471700.00222244.201320.0020238314.501710.00222224.201320.0020238324.501710.00222224.201320.0020238续表4-1121到60节模板环向配筋结果模板编号环向钢筋外部内部数量面积直径间距数量面积直径间距根/m(mm2/m)(mm)(mm)根/m(mm2/m)(mm)(mm)334.471700.00222244.171310.0020240344.471700.00222244.171310.0020240354.471700.00222244.171310.0020240364.511715.00222224.221325.0020237374.551730.00222204.271340.0020234384.581740.00222184.301350.0020233394.581740.00222184.271340.0020234404.581740.00222184.181590.0022239414.551730.00222204.161580.0022241424.581740.00222184.131570.0022242434.601750.00222174.161580.0022241444.701785.00222134.201595.0022238454.791820.00222094.241610.0022236464.871850.00222054.261620.0022235474.921870.00222034.261620.0022235484.951880.00222024.261620.0022235494.951880.00222024.261620.0022235504.971890.00222014.241610.0022236515.021910.00221994.241610.0022236525.081930.00221974.261620.0022235535.131950.00221954.261620.0022235544.242080.00252364.261620.0022235554.282100.00252344.261620.0022235564.322120.00252324.291630.0022233574.382150.00252284.291630.0022233584.462190.00252244.291630.0022233594.542230.00252204.291630.0022233604.622270.00252164.291630.0022233表4-1261到100节模板环向配筋结果模板编号环向钢筋外部内部数量面积直径间距数量面积直径间距根/m(mm2/m)(mm)(mm)根/m(mm2/m)(mm)(mm)614.692300.00252134.291630.00222336