工程概略
寶鋼燒結廠鋼煙囪[1](圖1)是中國自行規劃、製造與(yu) 設備的*座塔架式雙筒鋼煙囪，建設於(yu) 1984年。煙囪高度為(wei) 200 ITl，由兩(liang) 座煙囪，外圍一座塔架組成，布局用鋼量為(wei) 2 530 t，雙煙筒筒身內(nei) 徑都為(wei) 6 m，筒體(ti) 鋼板自上而下厚度為(wei) 8～20 mm。典型的新式自立式煙囪項目在中國有金陵電廠二期煙囪【23及國電博興(xing) 電廠煙囪[3]。金陵電廠二期鋼煙囪項目(圖2a)為(wei) *座新式雙管自立式鋼煙囪，布局簡體(ti) 高240 m，筒體(ti) 直徑為(wei) 7．3 1TI，每段筒體(ti) 由環梁銜接。國電博興(xing) 電廠工程(圖2b)坐落山東(dong) 省濱洲市博興(xing) 縣純化鄉(xiang) ，煙囪高度240 m，鋼內(nei) 筒出口直徑8．0 m。此類布局由簡體(ti) 與(yu) 杆件組成空問布局，使排煙筒作為(wei) 布局構件的一部分，然後降低了工程造價(jia) 。
2新式自立式煙囪與(yu) 塔架式鋼煙囪比照
2．I比照計劃
對兩(liang) 種布局進行剖析比照時，需別離核算金陵自立式煙囪和與(yu) 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。其煙囪簡體(ti) 與(yu) 金陵煙囪項目[23的筒體(ti) 一樣。即簡體(ti) 高度都為(wei) 240 m，直徑都為(wei) 7．3ITI，兩(liang) 筒圓心距離為(wei) 13．2m，筒體(ti) 間都由c型環梁銜接，作為(wei) 部分加強構件。筒體(ti) 與(yu) 塔柱經過筒體(ti) 支杆銜接。兩(liang) 布局模型的詳細尺度如表1所示。
在此對兩(liang) 種煙囪體(ti) 係給予一樣的荷載取值條件進行剖析核算，並對兩(liang) 布局同類型杆件取一樣的極限應力比(0．95)及其答應長細比(150)，經過SAP2000軟件的主動優(you) 選截麵功用，得到兩(liang) 布局的詳細規劃成果(表I)。
2．2布局施加荷載．
此處剖析其布局的受力體(ti) 係，因而隻思考其決(jue) 定性荷載，即自重荷載、風荷載、地震效果、溫度荷． 載，並在布局核算中思考P一△效應。
2・2・I 風荷載
圖2典型的新式自立式煙囪風荷載通常是此類超高型布局的操控荷載。計都由c型環梁銜接，作為(wei) 部分加強構件。筒體(ti) 與(yu) 塔算風荷載時，依照規範n“3中以下辦法核算：1)別離核算塔架和排煙筒的風荷載；2)風荷載核算時首要思考Wl(0。風)、W2(90。風)、W3(135。風)三種工況(見表l中的圖)。筒體(ti) 不一樣工況下體(ti) 型係數依據文獻[1―2]的風洞試驗成果和規範歸納思考斷定，詳細取值見表1。
3)設根本風壓為(wei) 0．5 kN／m2，地上粗糙度為(wei) B類。核算煙囪簡體(ti) 風荷載時，除了思考順風向荷載外，還需要思考橫風向風振H“j。
2．2．2地震效果
用反響譜法進行地震效果剖析。取特征周期Tg=O．40 s，地震影響係數zui大值口。。=o．16，布局阻尼比；一0．02。剖析時除別離思考兩(liang) 個(ge) 方向的水平效果外，依據挺拔布局的特色，還需要剖析豎向地震效果。
2．2．3溫度效果
鋼內(nei) 筒溫度效果首要是思考煙氣靜壓和煙氣溫差。剖析時別離核算作業(ye) 機組正常運轉與(yu) 非正常運轉兩(liang) 種狀況。假定模型都沒有加熱設備(GGH)，體(ti) 係正常作業(ye) 狀況下進入煙囪的煙氣溫度為(wei) 40℃左右，體(ti) 係非正常作業(ye) 時的煙囪極限zui高溫度為(wei) 130℃左右。溫度詳細核算進程參閱DL 5000―1994{火力發電廠規劃技術規程》[7]。
2．2．4荷載組合
在剖析核算進程中，思考以下荷載組合。煙囪正常運轉：
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(ce) 1．35脒 0．28SwK SrK
煙囪非正常運轉：
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(nuo) 為(wei) 恒荷載規範值效應；SWK為(wei) 風效果規範值效應；S似為(wei) 正常運轉時溫度荷載規範值效應；S丁x，為(wei) 非正常運轉時溫度荷載規範值效應；S脒為(wei) 地震效果規範值效應。3模型核算成果剖析
3．1模態剖析比照
依據模態剖析(圖3)可知：塔架式煙囪布局自振周期為(wei) 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(liang) 向周期比照挨近，闡明布局兩(liang) 方向剛度均勻。新式自立式煙囪布局自振周期橫向為(wei)
3．2模型位移比照
在風荷載規範值效果下，布局的zui大位移都滿意GB 50051―20026煙囪規劃規範》[61中對水平位移的限值△“。√H<1／100。自立式煙囪在Wl下的位移與(yu) 塔架式煙囪不同不大；而在W2、W3下的位移遠大於(yu) 塔架式煙囪，闡明自立式在y方向剛度遠小於(yu) 塔架式。依據每段相對位移(表2)及其多階振型體(ti) 現可知：兩(liang) 布局在立麵都有剛度驟變點。
