一般工程结构之外,具有特种用途的工程结构,包括高耸结构、海洋工程结构、管道结构和容器结构等。随着科学技术的发展,将会出现越来越多的、具有新用途的特种工程结构。
高耸结构:古代宗教塔是早期的高耸结构,这种纪念性的塔遍布世界各地。中国历代曾建有砖、石、木材、生铁等材料的各种形式的塔,现在尚存的具有代表性的古塔有:公元 523年(北魏)建造的河南登封嵩岳寺砖塔,公元1056年(辽)建造的山西应县佛宫寺释迦木塔,公元1061年(北宋)建造的湖北荆州玉泉寺铁塔。
海洋工程结构:在近海区域设置或建造的工程构筑物。例如:海洋石油钻井、采油、储油及系泊平台,海底输油管线,海洋潮汐和温差电站,海底隧道,海洋观察站,海上导航灯塔,海洋观光站及海上飞机场等。海洋工程是一门新兴的综合性学科,涉及的范围较广,随着海洋的开发和利用,海洋工程种类将越来越多。
管道结构:管道结构,用于输送液体、气体或松散固体的管道及其支承结构。主要材料为钢、铸铁、预应力混凝土、石棉水泥、塑料、玻璃钢(增强塑料)等。
容器结构:储存气体、液体或松散固体的构筑物。常见的容器结构有筒仓、水池、油罐和储气罐等。反应堆压力容器和反应堆安全壳则属于特殊容器结构。容器结构可以建造在地下,半地下或地面上,也可架立空中。
容器结构的荷载除自重外,主要是所储介质的压力,此外还须考虑其他因素的影响。如储存原油和重油的油罐。为了便于输送,一般都将油品加热到一定温度;反应堆压力容器应能承受高温和高压;所以这类容器应考虑温度应力的影响。地下或半地下的容器结构还要考虑土压力和地下水压力的作用。
反应堆的安全壳须考虑对射线的屏蔽要求,防止反应堆发生事故时放射性物质对环境的污染,并保护反应堆不受外界不利因素的破坏。
承受压力的容器结构,其横断面形状多呈圆形,高压容器常做成球形,以求受力合理,节省材料。容器结构可用砖石(或加配筋)、钢和钢筋混凝土等材料建造。储气罐、地上油罐和反应堆压力容器一般都用钢结构;而地下油罐、水池、筒仓和反应堆安全壳则常用钢筋混凝土结构或预应力混凝土结构。
对有密闭或防渗要求的钢筋混凝土结构,其壁板和底板都在现场灌筑,壁板较高时用滑升模板施工。独立的圆形容器,如钢筋混凝土油罐的壁板,也可采用预制的竖向钢筋混凝土板拼成,壁外缠绕预应力钢丝,然后喷涂水泥砂浆保护层。
体积较大的容器结构具有占地广、荷载大而且有时不均匀、加载速率大等特点。因此,对地基有较高的要求,避免产生不均匀沉降,以防容器变形或破裂。在软弱地基上建造大中型容器结构时,必须对地基进行适当处理,并在使用初期,控制加载速率,以免地基发生剪切破坏。
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一般工程结构之外,具有特种用途的工程结构,包括高耸结构、海洋工程结构、管道结构和容器结构等。随着科学技术的发展,将会出现越来越多的、具有新用途的特种工程结构。
高耸结构:古代宗教塔是早期的高...展开↓