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新型四管自立式钢烟囱的安装分析

高耸烟囱作为一类细长性结构,风荷载是重要的设计荷载,目前主要通过风洞试验及理论分析研究风荷载.由于烟囱较高,比烟囱外径大得多,因此,一般边界层风洞中的物理模型比例不可能太大,造成试验模拟精度难以保证. 国内外研究者对单筒烟囱结构进行多方面研究,包括其风振响应分析、涡激振动、雷诺数( Re) 效应等问题.随着我国电力工业的不断发展和国家环境保护标准的提高,新建火力发电厂烟囱不断向更高、多筒及多管方向发展.对一种高耸塔群结构进行了风荷载风洞试验研究,采用分段试验方法,提高模型缩尺比,给出了各段在均匀紊流群体效应下的风荷载分布特性.关于横向风荷载,由于结构的特殊性,目前缺少相关理论计算依据,最可靠的方法是通过气动弹性模型风洞试验.按照我国规范方法作近似处理,在最不利风向角( β≈45°) 下,由涡激共振引起的横向基底弯矩及剪力等效风荷载接近于顺风向.因此,若考虑到结构的对称性,按顺风向等效风荷载作为风荷载设计值,可满足要求.通过对新型四管自立式钢烟囱大尺度物理模型风洞试验,分析了结构表面风压分布基本规律及体型系数,计算了等效风荷载及风振系数. 主要有如下结论:( 1) 本次风洞试验中,大尺度四管自立式钢烟囱物理模型雷诺数效应不明显,试验结果可作为该结构抗风设计依据.( 2) 烟囱结构背风面柱体受到迎风面柱体的干扰效应明显,同一柱体测压剖面压力系数分布规律近似.( 3) 烟囱结构各柱体的局部体型系数沿高度变化平缓,结构整体型系数最大值在风向角 60°左右,最大值为 0.( 4) 该结构顺风向等效风荷载及响应与平均风荷载的相当,等效风荷载按 LRC + IWL 计算的风振系数比规范方法略大,偏于安全.

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