目前,各级政府对燃煤热电厂的环保政策要求日趋严格,原有的防风抑尘网降尘措施已经不能满足当前形势与政策的要求。不仅对露天煤场必须进行全封闭,对已设有开敞煤棚的半封闭煤场也必须进行全封闭升级改造。因此,由于燃煤热电厂全封闭改建的迫切需求,有必要对两侧开敞既有煤棚封闭改造的结构方案进行充分比选,并对其深入开展优化设计方面的研究。本文以南阳市鸭河口电厂开敞煤棚的全封闭改建工程为基础,对类似开敞煤棚的全封闭改建工程,进行了结构设计与优化研究。本文采用了数值模拟的研究方法,依据既有煤棚的结构设计资料,应用有限元软件MIDAS/Gen对既有煤棚进行设计复核,结合既有煤棚的检测、鉴定与评估资料,对新建全封闭部分进行有限元建模与分析,并进行多参数结构设计优化。本文主要工作如下:(1)本文依据既有煤棚的结构设计资料,采用有限元软件MIDAS/Gen,完成了对既有煤棚在现行规范下的复核工作,包括:(1)各荷载组合作用下,结构应力及位移的复核;(2)采用振型分解反应谱法,完成了对结构的抗震分析复核。(2)本文针对如何在既有煤棚的两侧增设山墙,使得原干煤棚成为全封闭结构的问题,提出了三种结构封闭方案:(1)曲面圆弧型山墙封闭方案;(2)平面竖直型山墙+圆弧延长段封闭方案;(3)平面竖直型山墙+外伸多点支撑封闭方案。本文采用CAD完成了三种山墙封闭方案的设计工作,然后采用了MIDAS/Gen完成了三种封闭方案的静力分析、动力分析工作。通过三种封闭方案的结果对比,推选出了曲面圆弧型山墙封闭方案,该方案在满足结构安全性的前提下,且具有最优经济性。(3)本文在采用以上的推选方案的基础上,选取了主要结构参数(网架尺寸、网壳厚度、支座位置)进行对比分析,得出了对于该推选方案的最优结构参数。本文提出的曲面圆弧型山墙封闭方案,为以后的煤棚全封闭升级改造工程提供了实际的可行方案。通过该方案的多参数结构设计优化,为煤棚全封闭工程的山墙体型选优提供了理论数据基础。