核电厂冷却塔结构优化布置方法与流程

1.发明涉及冷却塔结构设计技术领域，尤其涉及一种核电厂冷却塔结构优化布置方法。


背景技术：

2.随着我国滨海核电厂址逐渐稀缺，选择近海及内陆核电厂址建设核电项目日趋成为可能。即使在滨海厂址，随着厂址群堆机组温排水影响超出环境容量问题日益突出，国内越来越多的核电项目开始研究论证以冷却塔为基础循环供水系统的可行性。我国大型冷却塔技术在火电厂已成功应用多年，但超大型冷却塔的设计建造技术在国内尚属起步发展阶段。据不完全统计，目前我国已投运的数千座冷却塔中，大型自然通风冷却塔不足50座，其中海水塔更是寥寥。
3.超大型冷却塔是典型的高耸薄壳结构，受力特性和一般的构筑物有所差异，如喉部附近等受力薄弱区为满足规范对于整体稳定性和局部稳定性以及抗风荷载的设计要求，最小壁厚往往较大，而塔筒壁厚通常是采用指数衰减方式分布的，最小壁厚偏大将导致塔体结构的整体壁厚增加。
4.目前此种简单的大范围增大筒体壁厚的设计方法，大幅增加了冷却塔自重荷载以及运行期内外壁面温差导致的温度效应，最终大幅推高了冷却塔的建造成本。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题在于提供一种核电厂冷却塔结构优化布置方法。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电厂冷却塔结构优化布置方法，其包括步骤：
7.步骤s1：建立冷却塔的有限元模型；
8.步骤s2：确定所述冷却塔的最小壁厚、进风口壁厚以及塔顶壁厚，并进行冷却塔筒体整体稳定性验算；
9.步骤s3：采用预设数值的指数衰减速度，确定除所述步骤s2外的其他区域的壁厚；
10.步骤s4：对于局部稳定性数值低于预设阈值的区域，通过增加水平横梁进行局部稳定性加强；
11.步骤s5：对所述步骤s4的目标局部区域加设所述水平横梁后确定其局部稳定性数值，直至目标区域的局部稳定性数值大于或者等于预设阈值为止；
12.步骤s6：根据所述步骤s5记录的局部稳定性数值确定在目标区域加设的水平横梁的样式和数量。
13.在一些实施例中，所述水平横梁的样式分为三种，其分别为第一横梁、第二横梁以及第三横梁；
14.所述第一横梁安装于所述冷却塔的两节模板连接处，且所述第一横梁面向所述模板的侧面与所述冷却塔的筒体壁面平行，其背向所述模板的侧面与所述冷却塔的中心轴线
平行；
15.所述第二横梁安装于相邻的两个所述模板之间，且所述第二横梁的外侧面与所述冷却塔的筒体外壁面对齐，其内侧面向所述冷却塔内部突出且平行于所述第二横梁的外侧面；
16.所述第三横梁为壁厚渐变等效环梁，其以加设的高度位置为中心，渐变改变所述冷却塔的上下若干模板的壁厚，且所述第三横梁的内侧面向所述冷却塔内部加厚。
17.在一些实施例中，所述步骤s1包括步骤：
18.步骤s11：应用有限元软件ansys建立冷却塔结构的有限元模型；
19.步骤s12：对于给定的塔型曲线，计算得出冷却塔筒体壁厚的最小值；
20.步骤s13：输入冷却塔的风荷载基本信息，得出风荷载沿冷却塔的高度和水平方向上的分布情况。
21.在一些实施例中，在所述步骤s3中，在冷却塔喉部以下区域，以进风口壁厚为基础沿着子午线正向通过指数衰减，在喉部处逼近最小壁厚；
22.在冷却塔喉部以上区域，以塔顶壁厚为基础沿着子午线负向通过指数衰减，在喉部处逼近最小壁厚。
23.在一些实施例中，所述冷却塔为双曲线超大型冷却塔，所述双曲线超大型冷却塔的淋水面积大于13000m2。
24.在一些实施例中，在所述步骤s2中，冷却塔筒体整体稳定性验算通过以下公式验算：
[0025][0026][0027]
其中，ka为整体弹性稳定安全系数；
[0028]
qa为冷却塔筒体屈曲临界压力值，单位为kpa；
[0029]
ω为塔顶风压标准值，单位为kpa；
[0030]
c为经验系数，其值为0.052；
[0031]
e为混凝土弹性模量，单位为kpa；
[0032]
r0为冷却塔的喉部处半径，单位为m；
[0033]
h为冷却塔的喉部壁厚，单位为m。
[0034]
在一些实施例中，在所述步骤s4中，对于局部稳定性数值通过以下公式算出：
[0035][0036]
[0037][0038]
其中，σ1和σ2为不同荷载组合工况下的环向和子午向压应力；
[0039]
σ
cr1
为环向临界压力，σ
cr2
为子午向临界压力；
[0040]
r0为冷却塔的喉部处半径，单位为m；
[0041]
h为冷却塔的喉部壁厚，单位为m；
[0042]
kb为局部稳定性数值；
[0043]
e为混凝土弹性模量，单位为kpa；
[0044]
k1、k2为几何参数的常量。
[0045]
在一些实施例中，在所述步骤s5中，根据冷却塔结构的有限元模型得出所述冷却塔未加设水平横梁之前局部稳定性数值随着所述冷却塔高度变化而变化的曲线，确定需要加设水平横梁的冷却塔模板位置。
[0046]
在一些实施例中，在所述步骤s5中，在所述冷却塔的有限元模型上加设水平横梁，得到所述冷却塔加设所述水平横梁后局部稳定性数值随着冷却塔高度变化而变化的曲线。
[0047]
在一些实施例中，还包括步骤s7：重复执行所述步骤s3至所述步骤s6，利用不同数值的指数衰减速度得出不同的布置方案，在局部稳定性数值大于或等于预设阈值的情况下，根据需要加设的水平横梁的位置、数量以及样式，再根据冷却塔工程量，施工复杂程度以及冷却效率选择最优化的布置方案。
[0048]
实施本发明具有以下有益效果：该核电厂冷却塔结构优化布置方法借助有限元数值仿真分析，通过在典型部位采取适当的加强措施来增强筒体承受风载荷的能力，同时改善塔体的整体和局部稳定性能，而非简单地大范围增大筒体壁厚，且能大幅减小冷却塔筒体的工程量，有效控制超大型冷却塔的建造成本。
附图说明
[0049]
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，应当理解地，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他相关的附图。附图中：
[0050]
图1是本发明一些实施例中的核电厂冷却塔结构优化布置方法的技术方案步骤流程图；
[0051]
图2是本发明一些实施例中的第一横梁的结构示意图；
[0052]
图3是本发明一些实施例中的第二横梁的结构示意图；
[0053]
图4是本发明一些实施例中的第三横梁的结构示意图；
[0054]
图5是本发明一些实施例中的冷却塔布置一圈水平横梁的局部稳定性数值对比示意图；
[0055]
图6是本发明一些实施例中的冷却塔布置两圈水平横梁的局部稳定性数值对比示意图；
[0056]
图7是本发明一些实施例中的冷却塔布置三圈水平横梁的局部稳定性数值对比示
意图。
具体实施方式
[0057]
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。
[0058]
还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0059]
请参阅图1，是本发明一些实施例中的核电厂冷却塔结构优化布置方法，其包括步骤：
[0060]
步骤s1：建立冷却塔的有限元模型；
[0061]
步骤s2：确定冷却塔的最小壁厚、进风口壁厚以及塔顶壁厚，并进行冷却塔筒体整体稳定性验算：
[0062]
步骤s3：采用预设数值的指数衰减速度，确定除步骤s2外的其他区域的壁厚；
[0063]
步骤s4：对于局部稳定性数值低于预设阈值的区域，通过增加水平横梁进行局部稳定性加强；
[0064]
步骤s5：对步骤s4的目标局部区域加设水平横梁后确定其局部稳定性数值，直至目标区域的局部稳定性数值大于或者等于预设阈值为止；
[0065]
步骤s6：根据步骤s5记录的局部稳定性数值确定在目标区域加设的水平横梁的样式和数量。
[0066]
可以理解地，对于给定的塔型曲线，首先需要计算得出筒体壁厚的最小值(一般出现在塔筒喉部处)。在确定了最小壁厚以及进风口壁厚、塔顶壁厚之后，冷却塔筒体其他区域的壁厚可采用指数衰减的方式来初步确定。在步骤s3中，在冷却塔喉部以下区域，以进风口壁厚为基础沿着子午线正向通过指数衰减，在喉部处逼近最小壁厚，在冷却塔喉部以上区域，以塔顶壁厚为基础沿着子午线负向通过指数衰减，在喉部处逼近最小壁厚。
[0067]
在本实施例中，该核电厂冷却塔结构优化布置方法中的对象冷却塔为双曲线超大型冷却塔，该双曲线超大型冷却塔的淋水面积大于13000m2。对于双曲线超大型冷却塔，塔高较大进而导致塔顶风压标准值较大，而且喉部半径也较大，根据规范计算得到的塔筒喉部处壁厚(即壁厚最小值)一般都比较大。此时，如果通过指数衰减逼近最小壁厚的速度较慢，则冷却塔筒体整体范围的厚度都比较厚；而如果指数衰减的速度比较快，大范围的壁厚
得到了有效的控制，则有可能导致在小范围内塔体的局部稳定性数值最小值小于规范规定的数值。
[0068]
该核电厂冷却塔结构优化布置方法壁厚的指数衰减过程中使用比较快的衰减速度，对于局部稳定性数值低于规范规定数值的区域，通过增加水平环梁类结构来进行局部加强，使得冷却塔的整体设计能满足规范要求，同时通过有限元数值仿真的辅助，在典型的受力薄弱区域合理布置水平环梁类结构，以大幅度提高冷却塔筒体承受风载荷的能力，有效减小塔筒的整体壁厚，最终提高其综合经济性能。
[0069]
具体地，该步骤s1包括步骤：
[0070]
步骤s11：应用有限元软件ansys建立冷却塔结构的有限元模型；
[0071]
步骤s12：对于给定的塔型曲线，计算得出冷却塔筒体壁厚的最小值；
[0072]
步骤s13：输入冷却塔的风荷载基本信息，得出风荷载沿冷却塔的高度和水平方向上的分布情况。
[0073]
在步骤s13中，由于高层结构设计要确保结构在风荷载作用下具有足够的抵抗变形能力和承载能力，保证结构在风荷载作用下的安全性，同时，高层建筑物在风荷载作用下将产生振动，得出风荷载沿冷却塔的高度和水平方向上的分布情况可提升该核电厂冷却塔结构优化布置的精确性和稳定性。
[0074]
在步骤s2中，冷却塔筒体整体稳定性验算可通过以下公式验算：
[0075][0076][0077]
其中，ka为整体弹性稳定安全系数；
[0078]
qa为冷却塔筒体屈曲临界压力值，单位为kpa；
[0079]
ω为塔顶风压标准值，单位为kpa；
[0080]
c为经验系数，其值为0.052；
[0081]
e为混凝土弹性模量，单位为kpa；
[0082]
r0为冷却塔的喉部处半径，单位为m；
[0083]
h为冷却塔的喉部壁厚，单位为m。
[0084]
其中，该水平横梁的样式分为三种，其分别为第一横梁、第二横梁以及第三横梁，如图2所示，该第一横梁安装于冷却塔的两节模板连接处，且第一横梁面向模板的侧面与冷却塔的筒体壁面平行，其背向模板的侧面与冷却塔的中心轴线平行，可以理解地，该第一横梁在需要加设的高度位置向内增加一圈，因为其位于两节模板连接处，因此该第一横梁在施工过程中需要在连接的上下两节模板都进行相应的附加施工操作，因此施工复杂程度较第二横梁和第三横梁高。
[0085]
如图3所示，第二横梁安装于相邻的两个模板之间，且第二横梁的外侧面与冷却塔的筒体外壁面对齐，其内侧面向冷却塔内部突出且平行于第二横梁的外侧面。可以理解地，该第二横梁也需要加设的高度位置向内增加一圈，其在高度方向的尺寸较小，而厚度方向的尺寸较大，该第二横梁的外侧面与冷却塔的筒体外壁面对齐，内侧面向内凸出，环向即形成一圈第二横梁，该第二横梁施工时可以在一定程度上与上下两节模板独立，施工的复杂
程度较第一横梁有所降低。
[0086]
如图4所示，该第三横梁为壁厚渐变等效环梁，其以加设的高度位置为中心，渐变改变冷却塔的上下若干模板的壁厚，且第三横梁的内侧面向冷却塔内部加厚。可以理解地，该第三横梁渐变改变冷却塔的上下若干模板的壁厚方式并非对称加厚，仅向冷却塔内部加厚，在本实施中，该第三横梁改变上下各三节模板的壁厚，该第三横梁为等效方式施工，其施工复杂程度较第一横梁和第二横梁都较低，且对冷却塔的冷却效率的影响也相对较小，但增加的混凝土量较前两者大。且该第三横梁采用壁厚渐变等效环梁的形式，对热力阻力影响较小，在初算得到局部稳定性数值小于5的区域比较小时可作为优先推荐方案。
[0087]
其中，在冷却塔筒体上增加水平环梁类的结构，可以显著改变冷却塔结构的整体稳定性和局部稳定性。一般地，增加水平环梁对冷却塔的整体稳定性有明显提升，水平环梁的圈数越多则整体稳定性提升得越多，但稳定性提升的幅度随着圈数的增加而下降；增加水平环梁对冷却塔局部稳定性数值的影响相对较为复杂，但仍有一些一般性的规律：即水平环梁对筒体局部稳定性的影响主要集中在环梁上下各5节模板的范围内，当水平环梁在壳体内侧时，环梁附近的局部稳定性数值有明显提升。因此，合理利用水平环梁结构，可以在不大范围增加冷却塔筒体壁厚的情况下有效对冷却塔结构强度进行加强。
[0088]
进一步地，在步骤s5中，根据冷却塔结构的有限元模型得出冷却塔未加设水平横梁之前局部稳定性数值随着冷却塔高度变化而变化的曲线，确定需要加设水平横梁的冷却塔模板位置。然后在冷却塔的有限元模型上加设水平横梁，得到冷却塔加设水平横梁后局部稳定性数值随着冷却塔高度变化而变化的曲线。可以理解地，根据变化曲线确定当前模型表面产生局部稳定性数值对应的目标高度，确定出目标高度之后，可以相应地加设不同样式和数量的水平横梁，以与后续步骤共同确定出最佳布置方案。
[0089]
该核电厂冷却塔结构优化布置方法还包括步骤s7：重复执行步骤s3至步骤s6，利用不同数值的指数衰减速度得出不同的布置方案，在局部稳定性数值大于或等于预设阈值的情况下，根据需要加设的水平横梁的位置、数量以及样式，再根据冷却塔工程量，施工复杂程度以及冷却效率选择最优化的布置方案。
[0090]
在具体实施例中，该冷却塔一共140节模板，通过较快的指数衰减指数得到整体的壁厚分布后，进行冷却塔结构的局部稳定性分析，局部稳定性数值小于5的模板都集中在喉部以下的区域，分布在第100～125节模板的范围内。此时，如图5所示，可以考虑在110节模板顶端位置一圈布置水平环梁，由于水平环梁可以有效改善环梁上下各5节模板内的局部稳定性数值，增加水平环梁后直接将全部模板的局部稳定性数值都提升到5以上，即满足了规范的要求。
[0091]
同样，在上述案例中，如图6所示，也可以考虑在第102节模板、115节模板顶端位置布置两圈水平环梁。由于水平环梁圈数增加，必然增加了施工的工作量，但是此时需要使用的水平环梁的尺寸可能会减小，水平环梁向内伸出的长度减小，则环梁对冷却塔冷却效率的影响也会减小。
[0092]
进一步地，如图7所示，考虑在第100节模板、第109节模板以及第117节模板顶端位置布置三圈水平环梁，此时需要使用的水平环梁的尺寸进一步会减小，水平环梁向内伸出的长度更小，则环梁对冷却塔冷却效率的影响也会更小，可结合冷却塔工程量，施工复杂程度以及冷却效率选择最优化的布置方案。
[0093]
上述案例中，如果指数衰减的速度减小，则局部稳定性数值小于5的模板数将会减少，如果局部稳定性数值小于5的区域比较小，可考虑在区域中间的模板顶端位置布置一圈水平环梁，而且此时可以优先考虑“壁厚渐变等效环梁”的形式。
[0094]
相反，如果指数衰减的速度增大，则局部稳定性数值小于5的模板数将会增加，此时可以考虑通过增加更多圈数的水平环梁来解决；但在局部稳定性数值小于5，模板数增加的同时，局部稳定性数值的最小值也在下降，如果局部稳定性数值最小值低于4.5，则通过增加水平环梁也难以将其提升到5以上，此时壁厚指数衰减的速度就达到极限了。
[0095]
其中，在步骤s4或者上述案例中，对于局部稳定性数值通过以下公式算出：
[0096][0097][0098][0099]
其中，σ1和σ2为不同荷载组合工况下的环向和子午向压应力；
[0100]
σ
cr1
为环向临界压力，σ
cr2
为子午向临界压力；
[0101]
r0为冷却塔的喉部处半径，单位为m；
[0102]
h为冷却塔的喉部壁厚，单位为m；
[0103]
kb为局部稳定性数值；
[0104]
e为混凝土弹性模量，单位为kpa；
[0105]
k1、k2为几何参数的常量。
[0106]
本核电厂冷却塔结构优化布置方法的有益效果为：
[0107]
1、借助有限元数值仿真分析，通过在典型部位采取适当的加强措施(设置水平环梁类结构，具体类型可根据实际情况综合分析)来增强筒体承受风载荷的能力，同时改善塔体的整体和局部稳定性能，而非简单的大范围增大筒体壁厚。通过该设计方法，虽然在一定程度上将增加冷却塔施工的复杂程度，但却能大幅减小冷却塔筒体的工程量，有效控制超大型冷却塔的建造成本；
[0108]
2、提供了三种水平环梁、三种水平环梁在稳定性能提升程度、施工复杂程度、冷却效率以及附加工程量等指标方面存在一定的差异，项目可根据实际情况综合比选后采用，其中第三横梁采用“壁厚渐变等效环梁”的创新型式，对热力阻力影响较小，在初算得到局部稳定性数值小于5的区域比较小时可作为优先推荐方案。
[0109]
可以理解地，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

技术特征：
1.一种核电厂冷却塔结构优化布置方法，其特征在于，包括步骤：步骤s1：建立冷却塔的有限元模型；步骤s2：确定所述冷却塔的最小壁厚、进风口壁厚以及塔顶壁厚，并进行冷却塔筒体整体稳定性验算；步骤s3：采用预设数值的指数衰减速度，确定除所述步骤s2外的其他区域的壁厚；步骤s4：对于局部稳定性数值低于预设阈值的区域，通过增加水平横梁进行局部稳定性加强；步骤s5：对所述步骤s4的目标局部区域加设所述水平横梁后确定其局部稳定性数值，直至目标区域的局部稳定性数值大于或者等于预设阈值为止；步骤s6：根据所述步骤s5记录的局部稳定性数值确定在目标区域加设的水平横梁的样式和数量。2.根据权利要求1所述的核电厂冷却塔结构优化布置方法，其特征在于，所述水平横梁的样式分为三种，其分别为第一横梁、第二横梁以及第三横梁；所述第一横梁安装于所述冷却塔的两节模板连接处，且所述第一横梁面向所述模板的侧面与所述冷却塔的筒体壁面平行，其背向所述模板的侧面与所述冷却塔的中心轴线平行；所述第二横梁安装于相邻的两个所述模板之间，且所述第二横梁的外侧面与所述冷却塔的筒体外壁面对齐，其内侧面向所述冷却塔内部突出且平行于所述第二横梁的外侧面；所述第三横梁为壁厚渐变等效环梁，其以加设的高度位置为中心，渐变改变所述冷却塔的上下若干模板的壁厚，且所述第三横梁的内侧面向所述冷却塔内部加厚。3.根据权利要求1所述的核电厂冷却塔结构优化布置方法，其特征在于，所述步骤s1包括步骤：步骤s11：应用有限元软件ansys建立冷却塔结构的有限元模型；步骤s12：对于给定的塔型曲线，计算得出冷却塔筒体壁厚的最小值；步骤s13：输入冷却塔的风荷载基本信息，得出风荷载沿冷却塔的高度和水平方向上的分布情况。4.根据权利要求1所述的核电厂冷却塔结构优化布置方法，其特征在于，在所述步骤s3中，在冷却塔喉部以下区域，以进风口壁厚为基础沿着子午线正向通过指数衰减，在喉部处逼近最小壁厚；在冷却塔喉部以上区域，以塔顶壁厚为基础沿着子午线负向通过指数衰减，在喉部处逼近最小壁厚。5.根据权利要求1所述的核电厂冷却塔结构优化布置方法，其特征在于，所述冷却塔为双曲线超大型冷却塔，所述双曲线超大型冷却塔的淋水面积大于13000m2。6.根据权利要求1所述的核电厂冷却塔结构优化布置方法，其特征在于，在所述步骤s2中，冷却塔筒体整体稳定性验算通过以下公式验算：
其中，k
a
为整体弹性稳定安全系数；q
a
为冷却塔筒体屈曲临界压力值，单位为kpa；ω为塔顶风压标准值，单位为kpa；c为经验系数，其值为0.052；e为混凝土弹性模量，单位为kpa；r0为冷却塔的喉部处半径，单位为m；h为冷却塔的喉部壁厚，单位为m。7.根据权利要求6所述的核电厂冷却塔结构优化布置方法，其特征在于，在所述步骤s4中，对于局部稳定性数值通过以下公式算出：中，对于局部稳定性数值通过以下公式算出：中，对于局部稳定性数值通过以下公式算出：其中，σ1和σ2为不同荷载组合工况下的环向和子午向压应力；σ
cr1
为环向临界压力，σ
cr2
为子午向临界压力；r0为冷却塔的喉部处半径，单位为m；h为冷却塔的喉部壁厚，单位为m；k
b
为局部稳定性数值；e为混凝土弹性模量，单位为kpa；k1、k2为几何参数的常量。8.根据权利要求1所述的核电厂冷却塔结构优化布置方法，其特征在于，在所述步骤s5中，根据冷却塔结构的有限元模型得出所述冷却塔未加设水平横梁之前局部稳定性数值随着所述冷却塔高度变化而变化的曲线，确定需要加设水平横梁的冷却塔模板位置。9.根据权利要求8所述的核电厂冷却塔结构优化布置方法，其特征在于，在所述步骤s5中，在所述冷却塔的有限元模型上加设水平横梁，得到所述冷却塔加设所述水平横梁后局部稳定性数值随着冷却塔高度变化而变化的曲线。10.根据权利要求1所述的核电厂冷却塔结构优化布置方法，其特征在于，还包括步骤s7：重复执行所述步骤s3至所述步骤s6，利用不同数值的指数衰减速度得出不同的布置方案，在局部稳定性数值大于或等于预设阈值的情况下，根据需要加设的水平横梁的位置、数量以及样式，再根据冷却塔工程量，施工复杂程度以及冷却效率选择最优化的布置方案。

技术总结
本发明公开一种核电厂冷却塔结构优化布置方法，其包括步骤：S1：建立冷却塔的有限元模型；S2：确定冷却塔的最小壁厚、进风口壁厚以及塔顶壁厚，并进行冷却塔筒体整体稳定性验算；S3：采用预设数值的指数衰减速度，确定其他区域的壁厚；S4：对于局部稳定性数值低于预设阈值的区域，通过增加水平横梁进行局部稳定性加强；S5：对目标局部区域加设水平横梁后确定其局部稳定性数值，直至目标区域的局部稳定性数值大于或者等于预设阈值为止；S6：确定在目标区域加设的水平横梁的样式和数量。该核电厂冷却塔结构优化布置方法通过在典型部位采取适当的加强措施来增强筒体承受风载荷的能力，有效地控制超大型冷却塔的建造成本。效地控制超大型冷却塔的建造成本。效地控制超大型冷却塔的建造成本。


技术研发人员：任翔 熊碧露 张飞 罗岁丰 王健
受保护的技术使用者：中广核工程有限公司
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/8/9