刘洪

    (中石化上海工程有限公司，上海 200120)

    石油化工设备支承钢框架的稳定分析

    刘洪

    (中石化上海工程有限公司，上海 200120)

    针对石油化工装置中支承设备钢结构框架较多存在布置不规则的特点，采用计算长度系数法、特征值屈曲分析、二阶分析法及高等分析法等，计算分析了框架的稳定性。通过各方法的对比，对此类钢框架的稳定设计提出一些有价值的建议。

    稳定分析；计算长度；屈曲分析；二阶效应

    石油化工装置中支承设备的钢结构框架由于受到工艺流程条件的限制，结构布置通常会出现不规则的特点，如：平立面布置不规则；荷载分布不均匀，结构刚度中心和荷载中心难以重合；结构重心较高，设备通常支撑于框架顶部并有较大水平推力等。上述特点使得此类框架的稳定问题相当突出，有必要进行专门研究。本文结合某工程实例，采用计算长度系数法、二阶分析，特征值屈曲分析、高等分析等方法，通过计算结果的比对，对支撑设备钢框架结构的稳定问题进行具体分析和研究。

    某支撑设备的钢结构框架，纵向2跨为有支撑框架，跨度分别为4 m、3.45 m；横向单跨为无支撑框架，跨度为4 m；主要楼层有2层，底层为操作平台，2台设备支撑在顶层，设备设计荷载分别为400 t和200 t。相关布置图见图1、图 2。结构设计时由于受到相关专业的限制，轴线2底层柱子的强轴方向实际层高达到9 m；轴线3顶层框架梁由于设备布置要求需偏心布置，偏于安全考虑梁柱连接按铰接考虑。由于此构架位于一个大型装置中间，框架及设备不直接承受风荷载作用，因此计算时由地震组合控制，当地地震参数为：基本地震加速度为0.10 g，地震分组第二组，II类场地，设计特征周期为0.40 s，钢结构抗震等级为三级。

    图1 结构三维图Fig.1 Structural space layout

    图2 顶层平面图Fig.2 Top storey plan

    1 计算长度系数法

    1.1 规范计算长度系数法

    在现行的工程设计中 ......