22.2.高。炉22，2。1，炉体框架不仅便于生产和检修.而且有利于提高炉体的抗震能力，炉体框架在炉顶处与炉体采取水平连接、能更好地发挥组合体良好的抗震性能 22.2、2。导出管设置膨胀器的结构形式能明显改善导出管根部和炉顶封板等薄弱部位的工作状况.无论对非抗震设计还是抗震设计都具有突出的优越性。22.2、3 本条沿用原规范规定,提出在8度 类场地和9度时。高炉结构应进行抗震验算。但增加了6度时应满足抗震措施要求的规定 22。2。4.本条为强制性条文 必须验算的部位。是根据震害调查和设计计算中所发现的薄弱环节而提出的。22。2.5，水平地震作用的方向可以是任意的 并且每个方向都可以达到最大影响、但是针对高炉结构的特点、抗震验算时、可只考虑沿平行或垂直炉顶吊车梁及沿下降管这三个主要方向的水平地震作用、一般情况.下降管方向与炉顶吊车方向是一致的.只有在场地条件有限时.下降管才斜向布置.所以实际上主要是两个方向.高炉结构，特别是炉顶平台以上部分。在这两个方向的结构布置和荷载情况明显不同、其地震反应差别也很大、根据国内的震害调研和高炉结构的抗震验算.这两个方向是起控制作用的，当下降管斜向布置时 还要考虑下降管的方向.以便更好地反映高炉、除尘器组合体在地震作用下的实际状况 1000m3及以上大型高炉的下降管跨度较大、根据本规范第5。3、2条有关大跨度结构竖向地震作用的规定和参考国外抗震设计规定中竖向地震作用的有关资料，本条提出了跨度大于或等于24m的下降管应计算竖向地震作用、22,2。6、由于高炉生产条件的特殊性.一般每隔10年。15年要大修一次,目前国内除个别生产厂考虑快速大修外，均需要较长的大修施工周期，因此在此期间有必要考虑发生地震的可能性,22、2，7 本条是关于确定高炉结构计算简图的几个原则，1 高炉结构是由炉体,粗煤气管及框架等部分组成的复杂空间结构体系。在任一方向水平地震作用下，均表现出明显的空间地震反应特征，所以高炉结构应按空间结构模型进行地震作用计算、目前 采用的计算程序有SAP2000.SAP8451，STAAD.PRO ANSYS等，2，炉体的侧移刚度主要取决于钢壳.炉料，包括散状.熔融状及液态、的影响可以不计、至于内衬砌体,由于以下原因。可不考虑其对炉体侧移刚度的影响,1、内衬砌体经受侵蚀，厚度逐步减少 而且各部位侵蚀情况不同,2，内衬砌体抗拉性能极差，3 砌体与钢壳之间不但没有连接 而且有填充隔热层分隔开、无法共同工作 炉体上。特别是炉缸.炉腹部位开孔很多，但一般来说、局部开孔对整体侧移刚度影响不大、而要精确计算开孔后的炉壳侧移刚度亦相当困难、并且大多数洞口都有法兰和内套加强。所以建议炉壳侧移刚度的计算可以不计孔洞的影响 22 2.8。高炉重力荷载代表值在质点上的集中.大部分情况下均可按区域进行分配.但对以下两个部位、需进行特殊处理,1 高炉炉体沿高度分布的各部分重力荷载.不仅比较复杂,而且也较大、一般情况下，与所设质点的位置不是一一对应的关系,特别是炉顶设备自重。如果简单地将这些重力荷载按区域分配到质点上.将会使地震作用效应出现较大出入，2。上升管顶部或球形节点质点以上的放散管、阀门，操作平台。检修吊车等重力荷载,也不能简单地加在该质点上，以上两个部位的重力荷载 均要经折算后再进行集中.22、2.9、本条为强制性条文 水平地震作用计算时 确定高炉的重力荷载代表值需要考虑以下几个特殊问题 1、热风围管是通过吊杆吊挂在炉体框架梁上 围管重力荷载产生的地震作用会直接传给各水平连接点，因此、规定将围管的全部重力荷载集中于高炉上的水平连接处。并根据连接关系和高炉上被连接部位的刚度、将全部重力荷载适当分配到高炉上的有关部位 这时。可以完全忽略吊杆传递地震作用、2。确定通过铰接单片支架或滚动支座将皮带通廊的重力荷载传递给高炉框架时,要区分与皮带通廊方向平行和垂直的两种工况.1 平行于皮带通廊方向、从理论上讲。铰接单片支架或滚动支座均不能传递水平力。但实际上理想的纯铰接是没有的、铰接单片支架在其平面外也有一定的侧移刚度,滚动支座靠摩擦也能传递一定的水平力 因此,计算水平地震作用时，本条规定皮带通廊在高炉框架上支座反力的30 集中于支承点处，是偏于安全的 2、垂直于皮带通廊方向.假定铰接单片支架或滚动支座能完全传递其水平力.所以计算水平地震作用时.取全部支座反力集中于支承点处、3,料斗和料罐直接支承于炉顶刚架或炉顶小框架上 可以直接传递水平地震作用,所以计算水平地震作用时 料罐及其上的炉料的重力荷载应全部集中到炉顶及相应的料斗或料罐处.4。炉底有一层较厚的实心砌体 其自重很大 但它直接坐于基础上。因此在计算炉体的水平地震作用时 仅取其部分重力荷载、但取值不应小于50.是偏于安全的,22 2。10。同一部位在不同振型下的地震响应不同，为尽量找出可能出现的薄弱部位并加以控制，这里建议一般取不少于20个振型,22，2，11 本条为强制性条文、对高炉结构抗震验算时的效应基本组合 需要说明以下几个问题、1，炉顶吊车、正常生产时一般是不用的.休风时做一些小型检修，起重量也不大 因此.进行正常生产时的抗震验算不考虑吊车的起吊重量,只计其自重。2，与计算地震作用时的原则不一样、在考虑与地震作用效应组合的其他荷载效应时。作用于高炉上的各种荷载,包括热风围管自重.皮带通廊支座反力。料罐荷载.即取实际位置，实际荷载大小及实际传力情况。不考虑不能完全传递地震作用的折减，对于炉体,炉顶设备自重及煤气放散系统的自重也应如实考虑,不考虑动能等效的折减.22，2 12,为提高高炉框架的抗震能力、本条针对其薄弱部位，以结构体系符合强柱弱梁,强节点为前提.提出应采取的加强措施。参照本规范第7章的有关规定。本条增加了框架梁,柱及主要支撑杆件的板件宽厚比限值的规定。1,合理设置支撑系统,对提高高炉框架的侧移刚度,改善梁.柱受力状况。都有明显作用.这里只是强调炉顶框架和炉身范围内的炉体框架，对于炉体框架的下部，由于操作要求、一般不允许设支撑。只能采用门形刚架.主要支撑杆件的长细比限值按其受力状态区别对待。本条取值参照本规范第7章的规定 2。高炉炉体框架基本上是一个矩形的空间结构 在非抗震设计的荷载作用下。框架柱和刚接梁的内力一般都不会是单向的.在地震作用下 由于实际地震动方向的随意性。框架梁.柱的各向都将有较大的地震作用效应、因此、这些杆件要选用各向都具有较好的刚度。承载能力和塑性变形能力的截面形式,对于炉顶框架、平行和垂直于炉顶吊车梁方向的结构及荷载情况往往明显不同，框架柱也可以采用H形或其他不对称的截面形式、3.柱脚固接的炉体框架侧移刚度较大.变形小.而且还能改善结构的受力状况,适宜在地震区采用。框架的铰接柱脚连接往往是抗震的薄弱部位.抗震能力较差,增加抗剪能力的具体做法很多 如将柱脚底板与支承面的预埋钢板焊接或在支承面上加焊抗剪钢板等，当柱脚支承于混凝土基础上时,可在柱脚底板下焊接抗剪键 柱安装后通过灌注细石混凝土与基础连成一体,22、2,13、22，2，14 导出管设置膨胀器时、其上升管及部分下降管需支承在炉顶平台梁上,这时.应使整个支承系统有足够的刚度，以加强对上升管的嵌固 减小地震变形 对支座与炉顶平台之间的连接也要加强。以保证有可靠的抗剪能力,此时.上升管支座处的管壁厚度也应与导出管同样要求，当设置球节点时。与球节点连接的上升管和下降管均应加强 22,2、15 本条是为保证炉体框架与炉体的共同工作、充分发挥组合体的良好抗震性能、而对炉体与炉体框架之间在炉顶处的水平连接提出以下要求、1,使其间的水平力通过水平杆系或炉顶平台的刚性盘体直接,匀称地传到高炉炉体上，而不使平台梁.特别是主梁 产生过大的平面外弯曲及扭转。也防止部分构件产生过大的局部应力，2,需保证水平连接构件及其与炉体和炉体框架之间的连接具有足够的抗震强度.因为在地震作用下 炉体与炉体框架间的水平力是比较大的，3.使水平连接的构造能够适应炉体和炉体框架之间的竖向差异变形,正常生产时，一般炉体的温度变形明显地比框架大 高炉炉壳会相对于框架上升数十毫米,如连接构造处理不当,将拉坏连接件或者增加框架及炉体的局部应力。22。2。16、本条所规定的水平空隙值是针对炉顶框架顶部的各结构、设备等水平位移较大的部位 对其以下部位,随着高度的降低,可以适当减小水平间隙.所提水平空隙值要求没有考虑施工误差.设计时.根据各项工程的施工水平和工艺要求 可适当考虑可能出现的施工误差。22,2 17，电梯间可以是自立式的 也可以依附于高炉框架。无论哪种形式。都要适当加强通道平台.电梯间和高炉框架的连接。以避免地震时连接件被拉坏。甚至发生脱落现象。对于依附于高炉框架以保持稳定的电梯间 除通道平台外、还有与高炉框架连接的其他专门措施。也要予以加强，加强连接的内容包括、加强连接构件,连接螺栓或连接焊缝，对于通道平台 还可以采取适当加大搁置长度的措施,