针对目前带壁板钢结构传统设计中不考虑壁板侧向刚度从而导致经济性不佳的问题， 以某石化行业加热炉钢结构为工程背景， 提出了考虑壁板作用的加热炉钢结构设计方法。讨论了壁板与周围构件的连接方式、 壁板加劲肋的合理布置和构造措施、 框架柱计算长度系数的取值方法等关键设计问题。结果显示
应力比控制在０．８５以内（ 框架柱０．７５） 时， 新设计方法与传统设计方法相比， 结构用钢量可以节省２０％。

关键词： 加热炉 设计方法 带壁板钢结构 框架柱计算长度系数 加劲肋

加热炉是将物料加热的设备， 应用遍布于石油、 化工、 机械、 冶金等诸多行业。在石化行业， 加热炉内炉管排布、 燃烧器布置、 进出口管线等形式复杂， 且长期处于高温环境下， 其结构设计的安全可靠尤为重要。对于加热炉结构的设计， 国内大多数企业完全采用传统设计方法， 即按照常用的理论和经验公式确定结构设计的参数， 由于缺乏现代设计手段， 传统设计过于保守， 效率低下。对于加热炉结构进行设计方法研究， 改进其工程设计， 有利于提高石化行业的结构设计效率， 降低设计成本。
一些科研单位对加热炉结构的设计和优化方法进 行 了 研 究。刘 斌 等 人【 １】以 Ａｎｓ ｙ ｓ软 件 为 基础， 采用 ＶＢ语言编写了可视化程序， 开发了加热炉结构设计平台， 可实现典型加热炉设计参数的修改。王晓波【 ２】以 ＶＢ 为 开 发 工 具， Ａｃｃｅｓｓ作 为数据支持进行了加热炉钢结构的设计平台开发，实现了结构的强度、 稳定性校核以及自振周期的计算。赵曜【 ３】等人针对加热炉结构二维设计过程难以表达空间结构的问题， 依照模块化设计思想，开发了交互式绘图程序， 实现了三维化设计。张立杰等人【 ４】采用数学中的一维搜索法， 以 结 构 总重量为目标函数， 实现了基于离散变量算法的结构优化设计。厉亚宁【 ５】对某制氢转化炉钢结构进行了壁板对钢结构内力和变形的影响分析， 建议在炉子钢结构设计中计入壁板的作用。
石化行业中方形加热炉钢结构一般设计为带有表面钢板的框架结构， 我国工程建设中按纯框架考虑， 壁板只作为围护结构， 其受力作用一直没被利用， 这不但不能真实地反映结构的受力性能，在经济上也是很大的 损 失【 ６ －７】。石化行业某加热炉钢结构工程外型巨大， 如果还是采用传统的框架分析模型和设计方法， 必定会造成梁柱截面过大、 结构整体外型硕大的问题， 影响使用空间且使得工程 建 设 成 本 大 大 增 加。本 文 考 虑 了 壁 板 作用， 对该工程加热炉整体结构进行了设计分析， 研究了带壁板的加热炉钢框架 的一些关键设计问题。