论文部分内容阅读
烟囱是火力发电厂重要的特种结构之一,烟囱由于柔度高、体量大、阻尼小等特点,是典型的风敏感结构,风的作用则是荷载的主要影响因素之一。随着我国的经济发展等原因,中国承建的海外电厂工程项目也越来越多,但大量的涉外项目选择美国规范作为其设计规范,因此研究美国规范的设计方法、明确中美烟囱设计规范之间的差异是非常有必要的。因此,本文首先采用流体数值模拟的方法,对烟囱外筒受到风的作用影响进行模拟研究,并且基于中国《建筑结构荷载规范》(GB 5009-2012)、中国《烟囱设计规范》(GB 50051-2013)、美国《Code Requirements for Reinforced Concrete Chinmeys(ACI 307-08)and Commentary》(简称ACI 307-08)以及美国《Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures》(简称ASCE 7-10)进行了钢筋混凝土烟囱中美规范抗风设计的对比研究,主要的研究工作如下:(1)通过流体计算软件Fluent对钢筋混凝土烟囱外筒进行了二维非定常及三维全尺寸定常的数值模拟,得到了外表面压力系数分布、整体阻力系数、流场的分布等,结果表明:烟囱整体的风压系数分布与中国规范较为吻合,阻力系数小于中国规范建议的0.6;随着高度的增大,旋涡分离点逐渐靠后,按照规范的方法判断,则有可能发生横风向涡激共振。(2)进行了中美两国规范风荷载计算参数的对比工作,对比发现:两国规范对于地貌类别的分类基本一致,但粗糙度类别排序相反、基本风速由于测量的时距不同也存在差异。(3)对顺风向风荷载运用两国规范计算并进行结果对比,结果表明:顺风向风荷载的计算方法不同,计算结果也存在明显差异,若将影响风荷载值的关键参数取值统一,则结果吻合较好。(4)对两国规范横风向涡激共振的判断方法及响应的计算方法进行研究,发现其方法有较大差异,横风向风荷载计算结果差异较大,但若将关键参数取值统一,则结果吻合较好。并对两国规范判定条件进行了简化。