钢筋混凝土井塔壁板稳定性分析

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发布时间：2021-09-13

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钢筋混凝土井塔壁板稳定性分析
任爱国
(中煤邯郸设计工程有限责任公司，河北邯郸056031)
摘要：针对高大井塔要求层高较高的特点，探讨了筒体式钢筋混凝土井塔壁板稳定的重要
性和主要影响因素，研究了轴压比与稳定性之间的关系，通过对“一字形”、“T形” 壁板稳定
性分析，给出了在不同厚度和层高下的稳定轴压比允许值，提出了各种情况下的合理壁板厚度，
并通过合理设置壁柱可以减少楼层数量实现大层高和减小壁板厚度，对减轻井塔的地震作用、节
约投资有着积极的意义。
关键词：并塔；壁板；壁柱；稳定性分析；轴压比
中图分类号：TD228；TU375 文献标识码：A 文章编号：1671—0959(2015)09-0023-03
Stability Analysis of Reinforced Concrete Hoist Tower Siding
REN Ai—guo
(Handan Coal Design Engineering Company Limited，Handan 05603 1，China)
Abstract：As the tall hoist tower requires big storey height，the paper discusses the significance and major influence
factors of siding stability of cylinder reinforced concrete hoist tower，and studies the relationship between axial compression
ratio and stability，through the stability analysis of“ 一’’shape and “T”shape siding，offers the permissible value of
stable axial compression ratio under different siding thickness and storey height；through reasonable design of pilaster，the
number of floors can be reduced to achieve big storey height and small siding thickness，SO as to alleviate the seismic action
of hoist tower， and save investment．
Keywords： hoist tower；siding；pilaster；stab ility analysis； axial compression ratio
1 钢筋混凝土井塔及壁板稳定性概述
在煤矿立井提升系统中，井塔提升方式由于其防寒保
温性能好、使用方便、便于管理维修等优点，在寒冷、严
寒地区得到广泛应用。井塔的主要结构形式有钢结构井塔、
钢筋混凝土井塔。目前，国内的井塔多数采用钢筋混凝土
结构，钢筋混凝土井塔中可分为框架式和筒体式，根据相
关规范要求，地震设防区高度大于50m的井塔应采用钢筋
混凝土简体结构，筒体式井塔常用的有带壁柱和无壁柱两
种形式，无壁柱式主要用于平面尺寸较小、高度较低的井
塔，随着井塔尺寸的加大，带壁柱式井塔越来越多。井塔
平面布置基本以矩形为主，有利于工艺设备布置和方便
施工。
随着我国煤炭资源的开发向深部转移，以及矿井生产
规模的不断提高，提升能力的增大，井塔高度不断加高、
平面尺寸不断加大；受提升设备、煤仓等影响，井塔底层
和顶层的层高要求也越来越大。例如内蒙古葫芦素矿井主
井井筒深度为670m，生产能力为13．0Mt／a，主井井塔平面
尺寸为24．0m×28．5m，高度100．4m，底层高18．5m，顶层
高18．75m。
根据对井塔的整体分析，筒体结构井塔的竖向荷载由
井塔内柱和壁板、壁柱共同承担，水平作用主要由井塔壁
板承担，由于井塔的层高较高，壁板厚度相对层高偏薄，
在荷载作用下，平面外失稳是壁板丧失承载力的主要因素，
作为主要受力构件之一的壁板，在大层高下的稳定性对整
个井塔的安全起着关键性的作用，因而在井塔设计中必须
保证壁板的稳定” J。
矩形筒体井塔受开窗及立面影响，壁板可布置成“一字
形” 截面和带壁柱的“T形(L形)”截面，如图1所示。
根据结构稳定理论，对于“一字形”壁板影响其稳定
性的主要因素是轴压比、壁板厚度和层高；对于带壁柱的
“T形(L形)”壁板影响其稳定性的主要因素是轴压比、壁