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风对高耸结构新建烟囱的作用特点
发布者:烟囱新建,新建烟囱 发布时间:2018-4-13 10:44:09

       风对高耸结构新建烟囱的作用特点

  风对高耸结构的作用特点,高耸结构风荷载的特点。高耸结构承受风的作用后,不但顺风向产生风力,同时在垂直的横向也产生风力,有时还可能产生风力矩,这是风荷载有别于其他荷载的特点。在时程曲线中,包括两种成分,一种是长周期成分,其值常在10 min以上;另一种是短周期成分,其值只要几秒。由于高耸结构的自振周期常常只有零点几秒到几秒,因此,长周期成分的风相当于静力作用;而短周期成分的风则是动力的,并引起结构的振动。在实际工程中,常将风力分为平均风(长周期成分)和脉动风(短周期成分)来加以分析,平均风的作用按静力作用来计算,脉动风的作用仍按动力作用来计算。由于结构承受风力作用后产生涡流,因而除了顺风向外,在横向也可产生由于涡流脱落所形成的横向风力。涡流脱落具有一定的频率或周期,从而造成横向风动力作用,产生横向振动,当其产生共振时,则焊接的钢烟囱将会产生很大振动,使烟囱局部失稳或使烟囱疲劳破坏,因此横向风力也属于动力荷载。一般情况下,横向风力只有顺向风力的25%左右,但是,如果涡流脱落频率与结构自振频率接近或一致时,将会产生横向风共振,将产生与顺向风同量级或大得多的影响。除顺、横向风力外,即使对于对称截面结构,由于涡流形成可以不规则,还可形成风力矩,这在不对称截面结构更为明显,但是,一般情况下对称截面结构风力矩尚不很大,除重要结构外,可不考虑它的影响。高耸结构风荷载计算。顺风向的风荷载同一般结构设计表达式,但要注意,高耸结构设计规范按重现期不同而另外增加一修正系数,一般高耸结构重现期为50年;对于重要的高耸结构重现期为100年。计算横风向的风荷载时,首先应先划分横向风振范围,横向风振系由卡门漩涡所引起,振动特性随雷诺数变化而有所不同,科学家雷诺(Reynolds)通过大量实验发现,只要惯性力与粘着力之比相同,其动力特性便相似,后来这个比例就定为雷诺数,用Re表示。由于结构受风作用后,惯性力很大但空气粘性力很小,因而,结构受风作用的雷诺数非常大,一般均在104以上。横向风跨临界范围,共振时风振力简化计算由于横向风跨临界范围计算较复杂,工程上常采用简化的计算方法,我国高耸结构设计规范作以下简化:只针对圆形截面的高耸结构;只考虑等截面圆柱结构,非等截面圆锥结构斜率在2%以下时,取2/3高度处的参数按等截面来处理;对悬壁结构,只考虑第Ⅰ振型影响;结构是否存在共振区,要看临界风速是否在结构上发生而定,如果结构顶部风速大于临界风速,则结构存在共振区域。

 
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