单筒式钢筋混凝土烟囱有限元计算方法分析.pdf

城市建筑学者论坛 URBANISM AND ARCHITECTURE SCHOLARS' FORUM
单筒式钢筋混凝士烟囱有限元计算方法分析
The Analysis of Single Tube Reinforced Concrete Chimney Finite Element Method
萱金锋李军营2 Dong Jinfeng' Li Junying
[摘要]本文通过对某焚烧广单筒式的筋混凝土烟肉使用程载荷的强度和频率之间的关系。谱分析是一种值,即采用平均刚度的方法建立近似模型。在分析
大型有限元分析程序 A\SYS10.0建立模型分析其振型特点,将模态分折果和已矢知谱联系起米的计算结构响应中全面考虑了各部分的影响,又能得到理想的计算
对有限元方法分析烟肉的南振率、振型的特点、结构位的分析方法,主要用于确定结构对随机载荷或时结果。建模时米用s0i1d45单元模拟。这枓建出的
移分布等参数的算方法做出总結
间変化载荷的动力响应。反应谱是通过单自出度弹模体刚度不变,结构的自振频率,基底剪力等
性体系的地震反应计算得到的。H前,我国的抗震利实际情较为接近。
关键词]单筒式钢筋混凝土烟囱计算方法有限元
设计都米川加速度反应谱,即取加返度反应绝对最
soild15单亓一般用于构造三维固体结构。该
大值讣算慣性力,作为等数地巖载
单亓通过8个节点米定义,每个节点有3个沿着x
Abstract! This paper by usiny the fimite elemenl anal ysis pro
但是这?方法也イ缺降,需要意的是,振型y、z方向半移的白由度。该单元具有卑性、蛎变
gram ANSYSI0.0 of an incineration plant single lub rein or-分析反应譜法只适用于线弾性体系。即对需要考膨脈、应力連大、大变形和大应変能力的特点。
ced concrete chimney modcl is established to analyze the vib-虑惮塑性性质的结构,这种方法是不适用的
有限元法的基本思想是:把复杂的形体拆分为
ration characteristics of the process, the finite element meth
谱分析的基本步骤:(1)鍵立模型;(2)求得若干个形状简单的单元,再利用单元节点变量对単
模态解;(3)求得谱解;(4)展模态:(う)观察元内部变量进行插值来实現对总体结构的分析,即
istics, displacement distribution parameter calculation method结果。
使连续体离教化,又称网格封分:用离散而成的有
2.结构形式分析
限元集合替代原来的弹性连续体,所有的计算分析
铡简淞凝土套筒式烟的特点是,该结形式都将在这个模型二进行。 ANSYS网格划分功能十
K] sin%de tuhe reinforced concrete chimney, calcula将钢筋土承車外筒与排筒功能分井。从套飴强大,它具有智能网格划分和人工控制网格划分、
io method. finite element
的材质上可分为岗类,砖套筒和钢套簡烟肉
映射、打掠、拖拉网格划分等功能,同时还具有强
砖奕筲烟凶的特点是:破套筒姻囱为分敗支撑人的网格检査及修改功能。对实体单元进行有效、
引言
结构,出儅棰内侧挑出的忭燧义撑内衬和隔热层的合埋地选择划分网格,是获得商精度结耒的保证
日前,中国单筒式钢筋混凝土爛囪最的为210重量。其地震效应类似于楼层之上放置一个设各。因此,对于限元分析的规模、速度和精度以及计算
m。多筒式钢筋黑凝土烟,最高的是秦埝电厂,212内衬采用的是耐酸胶泥砌筑爾火砖,并在外表面作的成败来说,实体单元的选择利网格的划分十分重
高,四筒式烟肉。现在,世界上已建成的高度超耐酸水泥封闭层以及保混层。保端层由岩棉或超细要
00m的烟肉多达数十座,例如高达868m的米玻璃丝棉毡组成,对于减少混度应力影啊有重要作ニ、振型分解反应谱法分析结果
切尔电站的单筒式钢筋混凝土烟囱。如何供证烟囱用。砖掛筒中的砖体本身具有较好的时腐蚀性和
1.自振率及振型分析
的安全使用,成为一个重要课。
经济性,但对于砌筑以片形成的砌体结构,其抗滲密根耦珄筑抗農设计规范,缁过反复试算片,观
本文基于对果烧」钢筋凝土炳进行有限闭性和整体性较差、自亜大。该结构即隔热层炇防察结构前10阶振。反应谱分析足建立在振型分解
元方法分析,研究用有限元分析高耸结构的一些方腐内衬组成的抖烟筒。其悱烟筒紧在钢筋凝士反应譜理论碁础上的计算方法。振分解理论,是
法。为保证该烟幽的交全性方面的问题,委托我单承重外筒上,并支揲在外筒壁环向牛上
将结构的地震作响应分解为各振刚分量的叠加,
位对其进行檢测。为检测共足否满足安全性要求
钢套筒烟卤的特点:钢套筒烟囱为自承重结构。即对应每个振型都有一个地震作用,然后通过一定
满足实际工釋需煚,特钻芯取样,以分析其材料强和砖套筒烟囱不同的足,它设置了?定数量的由承的组合方法(SRSs,CC,ABS等,本文采用的是
度,并观测其倾斜度。
軍的外筒和排烟内筒红成的側向支撑和检修半台SRSS),将各振娌结枸的地震响应予以叠加,得到最
经钻芯取样检测和分析,证实该烟囱泥土强(吊装平台),使得套筒烟囱具有检修和维护空间。終总的结构地震响应值
度基本达标。冬测量概测,结构未出现倾斜,末见,对于后期使用过程中的維护和补强,提高了效率,
根据对这10个振型的观察,规律大致为每3个
明显裂雑,基础和主体结构完好。现根据规测数据,且较为安全可靠。而且在正常运行条件下,钢筋混凝振型为一组,并且等合前两个用期平动,第三个周
采用计算机建立结构有限元模型,对其动力特性分土的外筒身承重结构不必直接与气接触,这就使期拥动的规律,“半半扭”的规律
析;检验其抗巖性能
得外簡基本处于常温条件下工作,有效降低温度应
可知,用soj1d45单元建立豹鈽构模型,能够
工程概况
力的影响,避免了温度应力造成裂缝的产生和腐蚀,较真实的反映结枘的性能
该烟囱所在地为川类场地,设计基本地震加速刈于増加烟囱寿命,保证工的安全运行有亜大意
2.内力及位移分析
度值为0.2g,设防烈度为8度,设计地晨分组为第义
根据实地考察取得的地质报告,在计算中输入
组。特征周期T=0.35s,地震影响系数
3.模型的建
地震波,进行漕分析计算。
0.16,阻尼比-0.05
有限元分析方法能准确计算结构白振周期、结
根据漕分析计算结果,提取岀构最大位移值
该单筒烶囱筒嵘为例滤上结构。炽囟上部构内力和结购侧移
以及剪力值,观察其出现的节点位置,进行分析
外筒部分结构的混凝上及基础混凝土均采用C30
在该烟囱的 ANSYS分析中,采用简化模型。考
(1)在地震作用时,最火位移点位于烟顶部。
内衬采用粘上质耐火砖,并设有80m厚岩棉板隔虑到耐火砖筑在钢筋混凝土结构的牛腿上,友牛在实际工程,可将烟囱项部截面适当増大域者加
热层
懋由飴壁内侧挑出,因此该重最山ドー节来承受。厚筒壁,增加此处刚度,以保证在地震下不会被破
?肉总高度156.3m,部直径3.0m,底部直对于下部的出灰口和检修门,则扣除洞凵部位的重环。烟囱属于高耸结构,极易在地震影响下发生鞭
14.35m:出灰口尺」:2.00x1.50m:检修洞量。每节根部白重,包括其上面所有