烟囱结构在风荷载作用下能够产生显著的风致振动,极易发生倒塌破坏,造成巨大的人员和经济损失。如今许多新建的大型发电厂里,往往配套有多个烟囱,其中尤以双烟囱的情况最为常见,其存在明显的风荷载干扰效应,然而中国荷载规范对双烟囱相互干扰的影响规定不够明确,其抗风设计方法还不够完善。另一方面高耸烟囱结构风致振动会和流场之间发生耦合作用,从而产生明显的气弹效应,但是中国规范却并未考虑气弹效应。本文针对双烟囱抗风设计存在的上述问题,以刚性模型测压和气弹模型测振风洞试验为手段,获得单双烟囱的风压分布,基底风力和位移响应,通过对比单双烟囱的差异,对双烟囱的干扰效应进行了深入的分析;同时比较了基于刚性测压试验的风振响应结果和气弹测振试验结果,探究了烟囱结构的气弹效应;结合中国《建筑结构荷载规范》的相关规定,提出了考虑双烟囱干扰效应的抗风设计方法,以供设计人员参考。主要工作包括以下几方面:(1)基于单双烟囱的刚性模型测压试验,研究分析了双烟囱干扰效应对平均风荷载,脉动风荷载,极值风荷载和组合风荷载的影响;计算了风荷载刚性干扰因子,发现当施扰烟囱位于受扰烟囱上游15°~30°范围内,存在显著的风荷载放大作用,绘制了风荷载刚性干扰因子等值线图,可供抗风设计直接查用。(2)采用多自由度气弹模型,对单双烟囱展开了测振风洞试验,获得了考虑气弹效应的烟囱顶点位移响应。定义测振试验与风振响应分析结果的比值为气弹因子,该气弹因子是气动阻尼,刚度和质量的一个综合体现,可直观反映烟囱结构的气弹效应,发现在临界风速时,位移响应会出现放大现象。(3)比较了单双烟囱测振顶点位移,定义双烟囱气弹干扰因子,并探究该因子随折算风速的变化关系,发现当两烟囱中心间距2D(D为烟囱平均直径)情况的气弹干扰作用与其他工况存在显著不同,通过结合部分学者的研究成果,认为产生这种气弹干扰现象的原因可以归结为狭管效应和两烟囱漩涡的相互协调波动。(4)计算得到了最不利刚性干扰因子和气弹干扰因子,以中国《建筑结构荷载规范》中的设计风荷载计算方法为基础,加入干扰因子进行修正,建立双烟囱的设计风荷载计算方法。最后结合工程实例,验证双烟囱干扰效应的抗风设计方法的合理性。