一种无层间支撑的大跨度拱形桁架梁海上升压站的制作方法

专利2026-07-28  13


本发明属于海上升压站,具体涉及一种无层间支撑的大跨度拱形桁架梁海上升压站。


背景技术:

1、海上风电资源丰富,因此海上风电开发应用前景广阔。海上升压站是海上风电场输送电力的重要枢纽,用于汇集传输海上风机产生的电能。现有的海上升压站基本采用整体空间桁架式结构,即包含钢立柱、横梁、斜撑的结构体系(如专利cn202320781896.6、cn202120611883.5),以满足复杂设备荷载、活荷载及环境荷载的作用。其中不同截面尺寸的大跨度工字钢梁作为主梁和次梁,通过层间立柱及斜撑作为层间支撑结构,形成整体桁架结构。然而现有的海上升压站存在结构用钢量大,建设施工成本高等问题。

2、随着近海海域用地日益紧张,海上升压站离岸距离和装机容量随之逐渐增加,大容量海上升压站意味着海上升压站体积更大,设备布置更加复杂,因此发明一种新的海上升压站,满足布置紧凑对称、结构重量轻、空间利用率高的需求。


技术实现思路

1、本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足,提供一种无层间支撑的大跨度拱形桁架梁海上升压站。适用于大容量大体积海上升压站。对于大跨度海上升压站结构,本发明具有节约用钢量、结构稳定性强、无层间支撑、设备布置更灵活、空间利用更充分等优点,更有利于海上升压站结构设计和布置优化。

2、本发明采用的技术方案是:一种无层间支撑的大跨度拱形桁架梁海上升压站,包括主柱、主梁、平台中间梁、次梁、甲板,所述主柱之间连接拱形桁架梁作为主梁,所述主梁结构形式为两端宽,中间窄的拱形桁架结构,所述主梁之间连接平台中间梁,平台中间梁作为大跨度平台中间位置的支撑结构,所述次梁两端与主梁、平台中间梁的上弦杆连接,所述次梁与与主梁、平台中间梁上方布置甲板,甲板作为设备放置和人员走动的平台。

3、进一步优选的结构,所述主柱采用圆形钢管桩,主柱作为海上升压站上部结构的主要支撑结构。

4、进一步优选的结构,所述主梁包括上弦杆、下弦杆,所述上弦杆水平,所述下弦杆向上弯拱。

5、进一步优选的结构,所述上弦杆与下弦杆中间布置竖向、斜向腹杆形成三角形支撑结构。

6、进一步优选的结构,所述平台中间梁采用下弦杆向下弯拱的拱形桁架结构,结构两端窄,中间宽,所述平台中间梁两端与主梁上弦杆垂直相连形成田字形网格。

7、上述方案中,上部荷载通过中间梁传递到主梁,进而传递到主柱。

8、进一步优选的结构,所述平台中间梁采用下弦杆向上弯拱的拱形桁架结构,结构两端宽,中间窄,所述平台中间梁两端与主柱相连形成x形网格。

9、上述方案中,上部荷载可通过平台中间梁传递到主柱上,减少了上部荷载的传力路径。

10、进一步优选的结构,所述次梁采用水平工字钢横梁。次梁作为平台的传力梁。

11、进一步优选的结构,所述无层间支撑的大跨度拱形桁架梁海上升压站适用于跨度大于30m的大跨度海上升压站钢结构平台。

12、进一步优选的结构,所述拱形桁架梁的上弦杆、下弦杆及腹杆均采用工字钢。

13、进一步优选的结构,所述拱形桁架梁为对称结构,中间存在水平段,根据跨度和层高的要求,调整水平段的长度。

14、本发明除主柱外无其他层间支撑结构,拱形桁架梁提供竖向承载能力。上部荷载作用在拱形桁架梁的上弦杆上,通过竖向、斜向腹杆传递到拱形下弦杆,最终转化为下弦杆的压力。传力路径清晰,结构稳定性好。

15、相比于常规海上升压站具有以下优势:本发明其主梁、平台中间梁采用拱形桁架结构形式,适用于大跨度钢结构平台,拱形桁架结构相比如常规的实腹式工字钢梁,具有竖向刚度大,承载能力高,受力均匀,稳定性好等优点,能较好减少结构自重,优化用钢量。该结构体系无层间支撑结构,有利于设备的灵活布置,提高了海上升压站的空间利用率。以上有益效果说明本发明具有良好的工程前景,尤其针对大容量大体积海上升压站的大跨度梁结构,更容易发挥用钢量低的结构优势,节约建设成本。



技术特征:

1.一种无层间支撑的大跨度拱形桁架梁海上升压站,其特征在于:包括主柱、主梁、平台中间梁、次梁、甲板,所述主柱之间连接拱形桁架梁作为主梁,所述主梁结构形式为两端宽,中间窄的拱形桁架结构,所述主梁之间连接平台中间梁,所述次梁两端与主梁、平台中间梁的上弦杆连接,所述次梁与与主梁、平台中间梁上方布置甲板。

2.根据权利要求1所述的一种无层间支撑的大跨度拱形桁架梁海上升压站,其特征在于:所述主柱采用圆形钢管桩。

3.根据权利要求1所述的一种无层间支撑的大跨度拱形桁架梁海上升压站,其特征在于:所述主梁包括上弦杆、下弦杆,所述上弦杆水平,所述下弦杆向上弯拱。

4.根据权利要求3所述的一种无层间支撑的大跨度拱形桁架梁海上升压站,其特征在于:所述上弦杆与下弦杆中间布置竖向、斜向腹杆形成三角形支撑结构。

5.根据权利要求3所述的一种无层间支撑的大跨度拱形桁架梁海上升压站,其特征在于:所述平台中间梁采用下弦杆向下弯拱的拱形桁架结构,结构两端窄,中间宽,所述平台中间梁两端与主梁上弦杆垂直相连形成田字形网格。

6.根据权利要求3所述的一种无层间支撑的大跨度拱形桁架梁海上升压站,其特征在于:所述平台中间梁采用下弦杆向上弯拱的拱形桁架结构,结构两端宽,中间窄,所述平台中间梁两端与主柱相连形成x形网格。

7.根据权利要求1所述的一种无层间支撑的大跨度拱形桁架梁海上升压站,其特征在于:所述次梁采用水平工字钢横梁。

8.根据权利要求1所述的一种无层间支撑的大跨度拱形桁架梁海上升压站,其特征在于:所述无层间支撑的大跨度拱形桁架梁海上升压站适用于跨度大于30m的大跨度海上升压站钢结构平台。

9.根据权利要求1所述的一种无层间支撑的大跨度拱形桁架梁海上升压站,其特征在于:所述拱形桁架梁的上弦杆、下弦杆及腹杆均采用工字钢。

10.根据权利要求1或5或6或9所述的一种无层间支撑的大跨度拱形桁架梁海上升压站,其特征在于:所述拱形桁架梁为对称结构,中间存在水平段,根据跨度和层高的要求,调整水平段的长度。


技术总结
本发明公开了一种无层间支撑的大跨度拱形桁架梁海上升压站。它包括主柱、主梁、平台中间梁、次梁、甲板,所述主柱之间连接拱形桁架梁作为主梁,所述主梁结构形式为两端宽,中间窄的拱形桁架结构,所述主梁之间连接平台中间梁,所述次梁两端与主梁、平台中间梁的上弦杆连接,所述次梁与与主梁、平台中间梁上方布置甲板。本发明用于大跨度钢结构平台,除主柱外无其他层间支撑结构,拱形桁架结构相比如常规的实腹式工字钢梁,具有竖向刚度大,承载能力高,受力均匀,稳定性好等优点,能较好减少结构自重,优化用钢量,有利于设备的灵活布置,提高了海上升压站的空间利用率。

技术研发人员:刘海波,王伟,陶铁铃,何杰,邹尤,甘乐,曾斌,段斐
受保护的技术使用者:长江勘测规划设计研究有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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