工程概略

寶鋼燒結(jié)廠鋼煙囪[1](圖1)是中國(guó)自行規(guī)劃、制造與設(shè)備的*座塔架式雙筒鋼煙囪，建設(shè)于1984年。煙囪高度為200 ITl，由兩座煙囪，外圍一座塔架組成，布局用鋼量為2 530 t，雙煙筒筒身內(nèi)徑都為6 m，筒體鋼板自上而下厚度為8～20 mm。典型的新式自立式煙囪項(xiàng)目在中國(guó)有金陵電廠二期煙囪【23及國(guó)電博興電廠煙囪[3]。金陵電廠二期鋼煙囪項(xiàng)目(圖2a)為*座新式雙管自立式鋼煙囪，布局簡(jiǎn)體高240 m，筒體直徑為7．3 1TI，每段筒體由環(huán)梁銜接。國(guó)電博興電廠工程(圖2b)坐落山東省濱洲市博興縣純化鄉(xiāng)，煙囪高度240 m，鋼內(nèi)筒出口直徑8．0 m。此類(lèi)布局由簡(jiǎn)體與桿件組成空問(wèn)布局，使排煙筒作為布局構(gòu)件的一部分，然后降低了工程造價(jià)。

2新式自立式煙囪與塔架式鋼煙囪比照

2．I比照計(jì)劃

對(duì)兩種布局進(jìn)行剖析比照時(shí)，需別離核算金陵自立式煙囪和與金陵煙囪高度持平的塔架式煙囪。因而先新建一雙筒塔架煙囪模型。其煙囪簡(jiǎn)體與金陵煙囪項(xiàng)目[23的筒體一樣。即簡(jiǎn)體高度都為240 m，直徑都為7．3ITI，兩筒圓心距離為13．2m，筒體間都由c型環(huán)梁銜接，作為部分加強(qiáng)構(gòu)件。筒體與塔柱經(jīng)過(guò)筒體支桿銜接。兩布局模型的詳細(xì)尺度如表1所示。

在此對(duì)兩種煙囪體系給予一樣的荷載取值條件進(jìn)行剖析核算，并對(duì)兩布局同類(lèi)型桿件取一樣的極限應(yīng)力比(0．95)及其答應(yīng)長(zhǎng)細(xì)比(150)，經(jīng)過(guò)SAP2000軟件的主動(dòng)優(yōu)選截面功用，得到兩布局的詳細(xì)規(guī)劃成果(表I)。

2．2布局施加荷載．

此處剖析其布局的受力體系，因而只思考其決定性荷載，即自重荷載、風(fēng)荷載、地震效果、溫度荷． 載，并在布局核算中思考P一△效應(yīng)。

2?2?I 風(fēng)荷載

圖2典型的新式自立式煙囪風(fēng)荷載通常是此類(lèi)超高型布局的操控荷載。計(jì)都由c型環(huán)梁銜接，作為部分加強(qiáng)構(gòu)件。筒體與塔算風(fēng)荷載時(shí)，依照規(guī)范n“3中以下辦法核算：1)別離核算塔架和排煙筒的風(fēng)荷載；2)風(fēng)荷載核算時(shí)首要思考Wl(0。風(fēng))、W2(90。風(fēng))、W3(135。風(fēng))三種工況(見(jiàn)表l中的圖)。筒體不一樣工況下體型系數(shù)依據(jù)文獻(xiàn)[1―2]的風(fēng)洞試驗(yàn)成果和規(guī)范歸納思考斷定，詳細(xì)取值見(jiàn)表1。

3)設(shè)根本風(fēng)壓為0．5 kN／m2，地上粗糙度為B類(lèi)。核算煙囪簡(jiǎn)體風(fēng)荷載時(shí)，除了思考順風(fēng)向荷載外，還需要思考橫風(fēng)向風(fēng)振H“j。

2．2．2地震效果

用反響譜法進(jìn)行地震效果剖析。取特征周期Tg=O．40 s，地震影響系數(shù)zui大值口。。=o．16，布局阻尼比；一0．02。剖析時(shí)除別離思考兩個(gè)方向的水平效果外，依據(jù)挺拔布局的特色，還需要剖析豎向地震效果。

2．2．3溫度效果

鋼內(nèi)筒溫度效果首要是思考煙氣靜壓和煙氣溫差。剖析時(shí)別離核算作業(yè)機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)與非正常運(yùn)轉(zhuǎn)兩種狀況。假定模型都沒(méi)有加熱設(shè)備(GGH)，體系正常作業(yè)狀況下進(jìn)入煙囪的煙氣溫度為40℃左右，體系非正常作業(yè)時(shí)的煙囪極限zui高溫度為130℃左右。溫度詳細(xì)核算進(jìn)程參閱DL 5000―1994{火力發(fā)電廠規(guī)劃技術(shù)規(guī)程》[7]。

2．2．4荷載組合

在剖析核算進(jìn)程中，思考以下荷載組合。煙囪正常運(yùn)轉(zhuǎn)：

1)1．OS僦- -1．4S眥 S丁x；

2)1．2S&-t-1。4S q-SrK；

3)1．35SGK 0．28S-t-SrK；

4)1．OSGK q-1．3S脒-"F 0．28SwK S丁x；

5)1．2S側(cè) 1．35脒 0．28SwK SrK

煙囪非正常運(yùn)轉(zhuǎn)：

6)1．OSGK 1．4S訊， 0．28SwK；

7)1．2S漲- -1．4STx， 0．28SwK；

8)1．35S毹 SⅨ， 0．28Sw,r

荷載組合中，S儺為恒荷載規(guī)范值效應(yīng)；SWK為風(fēng)效果規(guī)范值效應(yīng)；S似為正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)溫度荷載規(guī)范值效應(yīng)；S丁x，為非正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)溫度荷載規(guī)范值效應(yīng)；S脒為地震效果規(guī)范值效應(yīng)。3模型核算成果剖析

3．1模態(tài)剖析比照

依據(jù)模態(tài)剖析(圖3)可知：塔架式煙囪布局自振周期為橫向T1=2．10 s，縱向Tz=2．00 S，根本周期適中，闡明布局橫向剛度比照合理。n／T，=0．952，布局縱橫兩向周期比照挨近，闡明布局兩方向剛度均勻。新式自立式煙囪布局自振周期橫向?yàn)?/p>

3．2模型位移比照

在風(fēng)荷載規(guī)范值效果下，布局的zui大位移都滿(mǎn)意GB 50051―20026煙囪規(guī)劃規(guī)范》[61中對(duì)水平位移的限值△“。√H<1／100。自立式煙囪在Wl下的位移與塔架式煙囪不同不大；而在W2、W3下的位移遠(yuǎn)大于塔架式煙囪，闡明自立式在y方向剛度遠(yuǎn)小于塔架式。依據(jù)每段相對(duì)位移(表2)及其多階振型體現(xiàn)可知：兩布局在立面都有剛度驟變點(diǎn)。