塔架式钢烟囱动力特性分析

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1、第39卷第6期山西建筑Vo1．39No．6·22·2013年2月SHANXIARCHIIECTUREFeb．2013文章编号：1009—6825(2013)06—0022-04塔架式钢烟囱动力特性分析李铭卜军华孙冲(1．濮阳职业技术学院建筑工程系，河南濮阳4570002．信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司，四川成都610021)摘要：结合具体工程实例，利用有限元软件ANSYS，对塔架式钢烟囱结构整体动力特性与只考虑塔架和只考虑烟囱与楼板相互作用两种情况进行对比研究，研究结果表明：整体计算模型能真实地反映塔架、烟囱与楼板之间的相互协调、互相制约的作用，较好的反映了塔架式钢

2、烟囱结构的真实动力特性；建议在设计中考虑烟囱、塔架与楼板的相互作用。关键词：塔架式钢烟囱，动力特性，模态分析，有限元软件中图分类号：TU311．3文献标识码：A钢烟囱包括自立式、拉索式和塔架式三种形式。塔架式钢烟烟囱要求抗震级别为抗震I类。烟囱主体由厚度12mm的复合囱属高耸结构，其正常使用的极限状态和承载能力的极限状态，钢板卷简焊接而成，筒内径为2．2m，通过螺栓连接到标高35．60m基本都由横向荷载控制，而风、地震等横向荷载都带有明显的动钢筋混凝土台座上，塔架由普通碳素钢或低合金钢焊接而成，呈八力效应。分析塔架的动力响应属于大型结构的弹性问题，要直接边形，塔架的底面外接圆直径3．

3、3m，顶面外接圆半径2．5m，与混从基本方程求解往往很困难，若要考虑烟囱、塔架与楼板的整体凝土台座采用铰接支座。塔架与烟囱的连接点采用滑动支座，模动力响应则更为困难。随着计算机在工程实践中的广泛应用，使型见图1。全面深入研究塔架结构的动力响应成为可能。目前，塔架结构的线性动力响应的理论已相对比较成熟，所以国内外研究的重点都集中在非线性动力响应、计算方法和计算机分析的实现上J。作为研究动力响应的基础，分析结构的动力特性即模态分析也受到了国内外不少学者的重视。本文采用有限元分析方法，利用大型有限元软件ANSYS对所选结构进行模态分析。本文以某工程塔架式八边形及四边形钢烟囱为例，采用烟囱、

4、塔架和楼板的整体模型，利用大型有限元分析软件ANSY5研究其动力特性。分析中，由于烟囱和塔架的几何非线性效应及结构阻尼对自振频率影响甚小，为简化计算，在求解时忽略其影响。图1钢烟囱模型1工程概况2分析原理某钢烟囱位于屋顶标高35．60m楼板台座上，高25．90m。钢2．1模型的选取】⋯，⋯】⋯⋯】⋯，⋯】⋯】H⋯】要是预应力混凝土海洋结构和核与非核压力容器。在预应力混4结语凝土海洋结构方面的使用如海洋石油钻探平台、海下储油罐、防随着我国在预应力混凝土设计、制作、施工及原材料等方面浪堤、海上机坪、浮式海岸码头，海水温差发电站，海底矿物开采不断取得新的技术突破，相信在不久的将来，预应力混

5、凝土技术平台，大型海洋运输驳船等。在核与非核压力容器方面的使用如将会被应用到更为广泛的领域，更好的为社会生产和人们的生活核电站反应堆、预应力混凝土压力容器及安全壳，低温液化天然服务。气储罐等。随着预应力混凝土使用领域、范围不断扩大，亟待开参考文献：发研究新型预应力混凝土原材料，未来新型预应力混凝土筋应是[1]李国平．预应力混凝土结构设计原理[M]．北京：人民交通强度高、自重轻、弹性模量大的聚碳纤维、玻璃纤维和聚酯纤维类出版社．2010．非金属预应力混凝土筋。随着我国改革开放的深入，法制与技术[2]于航．浅析预应力混凝土在我国房屋建筑中的应用和发立法和管理制度的完善，市场竞争机制的发育

6、以及建筑市场的逐展[J]．商品与质量，2010(15)：65—68．步规范化，预期我国预应力混凝土工艺技术在今后也必将会取得[3]刘永颐．展望21世纪中国的预应力混凝土技术[A]．中国较大进展。土木工程学会第八届年会论文集[C]．1998．Discussiononthecharacteristicsandapplicationofpre-stressedconcreteQIQiang-qiangGUQiXUEWen—qing(TheYellowRiver耽azhaiWaterConservancyProjectHmitedCompany，Taiyuan030001，China)Abs

7、tract：Thispaperelaboratedtheconceptandclassificationofpre—stressedconcrete，summarizedtheadvantagesanddisadvantagesofpre—stressedconcrete，anddescribedtheapplicationanddevelopmentofpre—stressedconcrete，providedtechnicalsuppo~forthep