大型焦爐可減少出爐次數，減少裝煤和推焦的陣發性污染，改善煉焦生產操作環境，具有明顯的優勢。雖然中國在焦爐的大型化取得了巨大成就，但仍有許多方面需要改進。總結多年設計、施工和生產的經驗，發現鋼筋混凝土梁柱板的配筋仍有優化余地，特別是跨高比較小的深梁。以某新建的2座N型焦爐基礎結構為研究對象，對主要受力構件的受力鋼筋進行應變測試，得到不同荷載工況下構件的實際應變值，再根據應變值計算出主筋的應力水平，從而了解構件的實際受力情況及承載力儲備情況，為焦爐結構設計優化提供了可靠依據。

試驗工況

鋼筋混凝土部分的測試工作主要分為3個階段

1. 焦爐的主體結構施工完成后稱為工況一。此時焦爐并未工作，只有主要生產設備的自重荷載，無溫度效應和生產荷載，這種工況的主要工作是檢測系統的平衡，并將此時的鋼筋應變歸零。

2. 焦爐烘爐期間稱為工況二。此時，焦爐結構所處環境溫度升高，預計基礎框架鋼筋混凝土構件內部溫度可達80-120℃，但此時并未進行生產，無生產荷載，該工況的主要工作是在工況一的基礎上進行測量，得到由于溫度升高造成的鋼筋應變變化。

3. 焦爐正式投產后稱為工況三。此時焦爐處于正常工作狀態，與工況二相比，增加了生產荷載（包括部分設備荷載），該工況主要工作是以工況一為基礎進行測量，得到由于溫度和生產荷載共同作用下的鋼筋應變變化。

結構應變測試

應變儀的測量電路一般采用惠斯頓電橋，由于測量的是簡單的拉伸壓縮或彎曲應變，且為了共用溫度補償片，本項目選用1/4電橋測量，該電橋線路連接簡單，信號靈敏度高。

儀器采用南京聚航科技有限公司的JHDY動態應變儀，多通道選擇，所有通道同步采樣，采樣頻率軟件設置，不隨通道數遞減。軟件操作，可直接顯示被測物理量，無需復雜的變化計算。

測試數據及分析

綜合本項目測試數據，根據焦爐基礎框結構的工作特點，得到以下測試結論。

1、在工況二作用下，柱內應力水平集中在15MPa以下，雖然溫度荷載的作用比較明顯，但其應力水平總體處于較低狀態。對于梁跨中底部鋼筋，多處于受拉狀態，應力值多集中在10-25MPa范圍內。對于板底部鋼筋，同樣多處于受拉狀態，應力值多集中在20-40MPa范圍內。對于柱端的應力作用狀態，*一榀柱子頂部外拉內壓；第二榀頂部內外均壓，根部變為外拉內壓；第三榀頂部內外均壓，根部外壓內拉。

2. 在工況三作用下，柱內應力水平多集中在10-25MPa范圍內，與工況二相比，應力值增加幅度從10-20MPa不等，雖然應力值增加幅度較大，但是總體應力水平仍處于設計值的10%左右。對于梁跨中底部鋼筋，大部分處于受拉狀態，且應力值多集中在30-45MPa。對于板底部鋼筋，多處于受拉狀態，應力值多集中在40-65MPa，個別板跨其底部鋼筋應力值由受拉變為受壓，出現反拱現象。對于柱端的應力作用狀態，*一榀柱子頂部外拉內壓；第二榀頂部內外均壓，根部外壓內拉；第三榀頂部和底部均處于完全受壓狀態。

目前，大容積頂裝7m焦爐基礎結構已廣泛應用于技術改造項目中，這些焦爐基礎結構自投產運行至今安全可靠，各項指標滿足焦爐工藝及正產生產使用要求。