本發(fā)明涉及太陽(yáng)能光熱發(fā)電工程土建結(jié)構(gòu)，具體涉及一種吸熱塔轉(zhuǎn)換平臺(tái)與混凝土筒壁節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)及制作方法。

背景技術(shù)：

1、吸熱塔是用于支承吸熱器及其配套系統(tǒng)的高聳結(jié)構(gòu)，是塔式太陽(yáng)能光熱發(fā)電站的核心構(gòu)筑物，其結(jié)構(gòu)總高度一般超過(guò)200m，按結(jié)構(gòu)種類可分為混凝土結(jié)構(gòu)吸熱塔、混合結(jié)構(gòu)吸熱塔和鋼結(jié)構(gòu)吸熱塔等。

2、混合結(jié)構(gòu)吸熱塔的下部為混凝土結(jié)構(gòu)，上部為用于支承吸熱器的鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)部分與混凝土結(jié)構(gòu)部分之間通過(guò)轉(zhuǎn)換平臺(tái)過(guò)渡。轉(zhuǎn)換平臺(tái)承受上部鋼結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載，并傳遞至下部混凝土結(jié)構(gòu)。

3、對(duì)于下部為混凝土圓筒形塔結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換平臺(tái)以平面呈放射狀布置的若干榀桁架為主要受力結(jié)構(gòu)的混合結(jié)構(gòu)吸熱塔而言，轉(zhuǎn)換平臺(tái)各榀主桁架下弦傳遞至混凝土結(jié)構(gòu)的荷載主要包括豎向分力以及指向塔外的徑向水平推力。

4、以往工程通常在混凝土筒壁內(nèi)側(cè)設(shè)置環(huán)形牛腿，用于承受轉(zhuǎn)換平臺(tái)主桁架下弦傳來(lái)的豎向力；同時(shí)在筒壁內(nèi)配置環(huán)向鋼筋形成環(huán)形暗梁，用于承受轉(zhuǎn)換平臺(tái)各榀主桁架下弦傳來(lái)的徑向水平推力引起的筒壁環(huán)向拉力。上述做法需要設(shè)置大截面牛腿，且在節(jié)點(diǎn)域內(nèi)沿筒壁徑向、環(huán)向、豎向均密集布置鋼筋，故混凝土及鋼筋用量均非常大，且施工難度大，施工周期長(zhǎng)。

5、為此，設(shè)計(jì)一種混合結(jié)構(gòu)吸熱塔轉(zhuǎn)換平臺(tái)與混凝土筒壁連接節(jié)點(diǎn)，以解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的連接結(jié)構(gòu)需要采用大截面牛腿，且需要在節(jié)點(diǎn)域內(nèi)沿筒壁徑向、環(huán)向、豎向均密集布置鋼筋，導(dǎo)致混凝土及鋼筋用量大，且施工難度大，施工周期長(zhǎng)等問(wèn)題，而提供一種構(gòu)造簡(jiǎn)單、傳力直接、材料節(jié)約、造價(jià)較低的吸熱塔轉(zhuǎn)換平臺(tái)與混凝土筒壁節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)及其制作方法。

2、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其第一個(gè)發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是：一種吸熱塔轉(zhuǎn)換平臺(tái)與混凝土筒壁節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)預(yù)埋于吸熱塔混凝土筒的筒壁內(nèi)；所述的節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)包括：

3、環(huán)形型鋼，用于承受轉(zhuǎn)換平臺(tái)主桁架傳來(lái)的徑向水平推力引起的吸熱塔混凝土筒筒壁環(huán)向拉力；

4、橫向加勁肋，垂直于環(huán)形型鋼軸線布置在環(huán)形型鋼上，用于實(shí)現(xiàn)環(huán)形型鋼與吸熱塔混凝土筒的筒壁協(xié)調(diào)變形、共同受力；

5、附屬板件，一側(cè)與環(huán)形型鋼連接，另一側(cè)外露于吸熱塔混凝土筒壁，用于與轉(zhuǎn)換平臺(tái)主桁架連接并傳遞荷載。

6、該吸熱塔轉(zhuǎn)換平臺(tái)與混凝土筒壁節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，通過(guò)在混凝土筒壁內(nèi)部預(yù)埋主要由環(huán)形型鋼、橫向加勁肋和附屬板件構(gòu)成的節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，既解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用大截面牛腿，且在節(jié)點(diǎn)域內(nèi)沿筒壁徑向、環(huán)向、豎向均密集布置鋼筋，導(dǎo)致混凝土及鋼筋用量大，且施工難度大，施工周期長(zhǎng)等問(wèn)題，同時(shí)，又實(shí)現(xiàn)了力的有效傳遞和承載，并且，通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)的設(shè)置，可以增強(qiáng)混凝土筒壁對(duì)環(huán)向拉力的承載力，將環(huán)向拉力傳遞到內(nèi)部的環(huán)形型鋼，減小或降低了對(duì)混凝土筒壁的影響，通過(guò)橫向加勁肋的設(shè)置，使得環(huán)形型鋼受力變形均勻，能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)形型鋼與混凝土筒壁協(xié)調(diào)變形共同受力，從而增強(qiáng)了整個(gè)吸熱塔的使用性能，為了有效傳遞主桁架載荷的傳遞，在主桁架與環(huán)形型鋼之間設(shè)置附屬板件，使得連接更加牢固可靠，力傳遞更加直接穩(wěn)定。而且這種預(yù)埋式的節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，與混凝土筒一起澆注成型，施工方便，構(gòu)造簡(jiǎn)單，能夠有效節(jié)省材料，降低造價(jià)。

7、作為優(yōu)選，所述的環(huán)形型鋼包括分段成型的多塊環(huán)形型鋼拼接塊，相鄰兩環(huán)形型鋼拼接塊通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)焊接連接形成一整體。環(huán)形型鋼通過(guò)工廠分段加工，然后在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行焊接連接，能夠極大的節(jié)省工期，而且操作更加方便。

8、作為優(yōu)選，所述的環(huán)形型鋼的表面設(shè)置有用于筒壁澆筑時(shí)混凝土振搗密實(shí)的排氣孔。設(shè)置排氣孔的目的是為了在混凝土澆注過(guò)程中混凝土能夠?qū)⒐?jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)與混凝土筒壁形成密實(shí)的一體結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度更高，承載性能夠更好。

9、作為優(yōu)選，所述的環(huán)形型鋼上設(shè)置有若干用于筒壁澆筑時(shí)混凝土振搗密實(shí)的腹板開(kāi)孔。設(shè)置腹板開(kāi)孔是為了方便用于筒壁澆筑時(shí)混凝土振搗密實(shí)，一體結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度更高，承載性能夠更好。

10、作為優(yōu)選，所述的附屬板件表面設(shè)置有若干用于實(shí)現(xiàn)混凝土筒壁豎向及環(huán)向鋼筋連續(xù)布置的板件開(kāi)孔。板件開(kāi)孔也是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)位置的混凝土筒壁豎向及環(huán)向鋼筋穿過(guò)，實(shí)現(xiàn)鋼筋的連續(xù)布置，而不需要鋼筋分段設(shè)置，從而影響強(qiáng)度。

11、作為優(yōu)選，所述的主桁架包括主桁架上弦和主桁架下弦，主桁架上弦和主桁架下弦之間通過(guò)轉(zhuǎn)換桁架支座腹桿、垂直腹桿和斜腹桿支撐連接為一體。為了增加主桁架的承載能力，主桁架上弦和主桁架下弦，而主桁架上弦和主桁架下弦之間則通過(guò)轉(zhuǎn)換桁架支座腹桿、垂直腹桿和斜腹桿支撐連接為一體，強(qiáng)度更好，承載力更高，而且這樣的結(jié)構(gòu)可以通過(guò)在主桁架上弦和主桁架下弦對(duì)應(yīng)位置分別設(shè)置節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，更有效的實(shí)現(xiàn)力的傳遞和承載。

12、作為優(yōu)選，所述節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)包括上弦節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)和下弦節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)。節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)按照主桁架上弦和主桁架下弦位置對(duì)應(yīng)設(shè)置有上弦節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)和下弦節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)。

13、作為優(yōu)選，所述的下弦節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)包括下弦環(huán)形型鋼、下弦橫向加勁肋和下弦附屬板件。在主桁架下弦連接處設(shè)置下弦節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，能夠有效承載主桁架下弦傳遞來(lái)的徑向水平推力和豎向力。

14、作為優(yōu)選，所述的上弦節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)包括上弦環(huán)形型鋼、上弦橫向加勁肋和上弦附屬板件；或者，所述的上弦節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)采用一體式預(yù)埋加強(qiáng)件。能夠有效承載主桁架上弦傳遞來(lái)的徑向水平推力和豎向力。

15、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其第二個(gè)發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是：一種吸熱塔轉(zhuǎn)換平臺(tái)與混凝土筒壁節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)的制作方法，包括以下步驟：

16、步驟1：在吸熱塔混凝土筒壁上開(kāi)設(shè)節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)開(kāi)槽；

17、步驟2：在工廠分段加工環(huán)形型鋼，在施工現(xiàn)場(chǎng)拼接形成一體式結(jié)構(gòu)；

18、步驟3：在環(huán)形型鋼4上焊接橫向加勁肋，并在節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)開(kāi)槽的位置焊接附屬板件；

19、步驟4：吸熱塔混凝土筒壁澆注，使節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)預(yù)埋于吸熱塔混凝土筒的筒壁內(nèi)，用于承受吸熱塔轉(zhuǎn)換平臺(tái)主桁架傳來(lái)的豎向力和徑向水平推力；

20、步驟5：將轉(zhuǎn)換平臺(tái)主桁架分別與附屬板件連接。

21、該吸熱塔轉(zhuǎn)換平臺(tái)與混凝土筒壁節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)的制作方法，構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作方便，節(jié)省材料，造價(jià)低，而傳力直接，承載性能好。

22、本發(fā)明的有益效果是：該吸熱塔轉(zhuǎn)換平臺(tái)與混凝土筒壁節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)換平臺(tái)主桁架傳遞來(lái)的荷載可靠傳遞至混凝土筒壁，構(gòu)造簡(jiǎn)單、傳力直接、材料節(jié)約、造價(jià)較低，極大的提升了吸熱塔的整體性能，有效解決了傳統(tǒng)做法中需要設(shè)置大截面混凝土牛腿，需要在節(jié)點(diǎn)域內(nèi)三個(gè)方向進(jìn)行鋼筋密布，存在混凝土和鋼筋用量大，耗材，施工加工難度大，施工周期長(zhǎng)等問(wèn)題。

技術(shù)特征：

1.一種吸熱塔轉(zhuǎn)換平臺(tái)與混凝土筒壁節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)（1）預(yù)埋于吸熱塔混凝土筒（2）的筒壁內(nèi)；其特征在于：所述的節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)（1）包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸熱塔轉(zhuǎn)換平臺(tái)與混凝土筒壁節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的環(huán)形型鋼（4）包括分段成型的多塊環(huán)形型鋼拼接塊（42），相鄰兩環(huán)形型鋼拼接塊（42）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)焊接連接形成一整體。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸熱塔轉(zhuǎn)換平臺(tái)與混凝土筒壁節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的環(huán)形型鋼（4）的表面設(shè)置有用于筒壁澆筑時(shí)混凝土振搗密實(shí)的排氣孔（41）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸熱塔轉(zhuǎn)換平臺(tái)與混凝土筒壁節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的環(huán)形型鋼（4）上設(shè)置有若干用于筒壁澆筑時(shí)混凝土振搗密實(shí)的腹板開(kāi)孔（44）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸熱塔轉(zhuǎn)換平臺(tái)與混凝土筒壁節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的附屬板件（6）表面設(shè)置有若干用于實(shí)現(xiàn)混凝土筒壁豎向及環(huán)向鋼筋連續(xù)布置的板件開(kāi)孔（61）。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的吸熱塔轉(zhuǎn)換平臺(tái)與混凝土筒壁節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的主桁架（3）包括主桁架上弦（31）和主桁架下弦（32），主桁架上弦（31）和主桁架下弦（32）之間通過(guò)轉(zhuǎn)換桁架支座腹桿（33）、垂直腹桿（34）和斜腹桿（35）支撐連接為一體。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的吸熱塔轉(zhuǎn)換平臺(tái)與混凝土筒壁節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)（1）包括上弦節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)（1-1）和下弦節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)（1-2）。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的吸熱塔轉(zhuǎn)換平臺(tái)與混凝土筒壁節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的下弦節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)（1-2）包括下弦環(huán)形型鋼（4-2）、下弦橫向加勁肋（5-2）和下弦附屬板件（6-2）。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的吸熱塔轉(zhuǎn)換平臺(tái)與混凝土筒壁節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的上弦節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)（1-1）包括上弦環(huán)形型鋼（4-1）、上弦橫向加勁肋（5-1）和上弦附屬板件（6-1）；或者，所述的上弦節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)（1-1）?采用一體式預(yù)埋加強(qiáng)件。

10.一種權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述的吸熱塔轉(zhuǎn)換平臺(tái)與混凝土筒壁節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種吸熱塔轉(zhuǎn)換平臺(tái)與混凝土筒壁節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)及制作方法，節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)預(yù)埋于吸熱塔混凝土筒的筒壁內(nèi)；所述的節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)包括：環(huán)形型鋼，用于承受轉(zhuǎn)換平臺(tái)主桁架傳來(lái)的徑向水平推力引起的吸熱塔混凝土筒筒壁環(huán)向拉力；橫向加勁肋，垂直于環(huán)形型鋼軸線布置在環(huán)形型鋼上，用于實(shí)現(xiàn)環(huán)形型鋼與吸熱塔混凝土筒的筒壁協(xié)調(diào)變形、共同受力；附屬板件，一側(cè)與環(huán)形型鋼連接，另一側(cè)外露于吸熱塔混凝土筒壁，用于與轉(zhuǎn)換平臺(tái)主桁架連接并傳遞荷載。能夠?qū)⑥D(zhuǎn)換平臺(tái)主桁架傳遞來(lái)的荷載可靠傳遞至混凝土筒壁，構(gòu)造簡(jiǎn)單、傳力直接、材料節(jié)約、造價(jià)較低，極大的提升了吸熱塔的整體性能。

技術(shù)研發(fā)人員：羅罡,劉佳明,闕坤生,祝建,吳越瓊,王智磊,陳柯星,何江飛,林高峰,張喆
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)浙江省電力設(shè)計(jì)院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10