火電廠懸掛式鋼內筒煙囪地震反應分析.pdf

1、隨著國家經濟實力和綜合國力的提升，國際環(huán)保標準的逐步提高和公眾環(huán)保意識的增強，火電廠煙囪形式從單筒式向多管式發(fā)展，懸掛式鋼內筒煙囪因其經濟的用鋼量和建造技術的日趨成熟，是近年來國內外工程中特別是電力系統如火電廠應用較為廣泛的煙囪形式。但目前，對此類煙囪研究性能多只集中在靜力方面，重點研究支撐牛腿和支撐點附近鋼筒應力和應變規(guī)律及改進措施，在動力方面研究甚少。我國地處地震頻發(fā)區(qū)，僅21世紀初幾次大地震就給人民生活和生產造成嚴重影響?；痣姀S煙

2、囪在地震下的破壞不僅會造成較大經濟損失，而且還會導致相關電力系統癱瘓，產生嚴重后果。因此，研究此類煙囪的地震反應具有重大的工程意義。
　　 如何合理建立此類煙囪的動力分析模型和計算參數的取定是成功分析此類煙囪的地震反應的前提，本文通過深入研究此類煙囪的設計和構造基礎上，合理簡化排煙內筒與承重平臺牛腿連接為鉸接，承重平臺梁與外筒的連接因材料的不同模擬成鉸接，同時，為防止懸掛點處過分的應力集中，懸掛點處單元劃分適當加密。
　　

3、 懸掛式鋼內筒煙囪的鋼內筒布置形式有多種，有分段懸掛式和整體懸掛式等。為探討不同的內筒布置形式煙囪的地震反應和抗震性能，本文建立五個鋼筋混凝土外筒相同而鋼內筒布置不同的懸掛式鋼內筒煙囪模型，內筒布置分別為鋼筋混凝土單筒煙囪無懸掛內筒、六節(jié)、三節(jié)、二節(jié)、一節(jié)懸掛內筒。對這五個模型進行模態(tài)分析，反應譜分析，輸入El Centro波和Taft波進行時程反應分析，對計算模擬結果橫向和縱向對比分析，探討此類煙囪不同內筒布置形式對外筒的影響和對內

4、筒自身的影響。分析結果表明：
　　 1、有無懸掛內筒對煙囪結構的基本自振周期影響不大但對煙囪其它振型影響較為明顯。本文所計算的懸掛式鋼內筒煙囪基本自振周期與常用煙囪基本周期[40]最大僅相差10％，說明此類煙囪基本自振周期可用常用煙囪計算公式求得。懸掛式鋼內筒煙囪前兩階振型均為整體振型且前六階整體振型均為平動未出現扭轉，局部振型出現在第三階之后，局部振型居多，這是因為鋼內筒與承重平臺牛腿處約束較少造成的。
　　 2、對于

5、懸掛式煙囪，振型為600階左右時的振型質量參與累計達90％以上。因此對于此類局部振型眾多的結構，計算時應進行反復試算，選擇合理足夠的計算振型數量，以使結構振型參與質量不小于總質量的90％。
　　 3、在地震作用下，有懸掛內筒的煙囪外筒位移較無懸掛內筒的煙囪外筒位移小，說明懸掛內筒的擺動可減緩外筒的變形。有懸掛內筒的煙囪外筒剪力和彎矩的分布規(guī)律和無懸掛內筒的單筒煙囪相接近，剪力在煙囪2/3標高處向底部遞增較大，彎矩在煙囪1/3標高

6、處向底部遞增較大。
　　 4、內筒的懸掛長度和懸掛位置對內筒底端位移、內筒懸掛處應力影響較大。外筒+二節(jié)內筒煙囪內筒懸掛處應力值遠遠高于其它三個煙囪應力值，較為不合理，建議設計時不宜采用；在7度大震作用下，外筒+六節(jié)內筒、外筒+三節(jié)內筒、外筒+一節(jié)內筒煙囪均不會發(fā)生破壞；在8度大震作用下，外筒+六節(jié)內筒煙囪極有可能發(fā)生破壞，而外筒+三節(jié)內筒和外筒+一節(jié)內筒煙囪還處于安全彈性階段，不會發(fā)生破壞。內筒懸掛點處強度直接影響懸掛內筒地震