人工定向倾倒拆除水塔

人工定向倾倒拆除水塔或烟囱是一种适合我国当前技术经济条件的简便易行方法。本文以工程实例阐述了人工定向倾倒拆除水塔或烟囱的基本原理、设计计算和施工过程。着重对计算部分进行了详细论述,以保证其倾倒的准确性。     

钢烟囱结构的抗风设计

以实际工程中的钢烟囱结构设计为例,阐述了钢烟囱的设计过程,并将部分计算过程在SAP2000中与手算结果进行对比,研究了高耸结构的机算与手算的部分差异。     

屋顶式太阳能烟囱对厂房气流组织的影响

本文采用计算流体力学(CFD)方法对太阳能烟囱加强厂房自然通风的过程进行数值模拟研究。先采用Realizable k-ε湍流模型及DO辐射模型对传统厂房自然通风过程进行了数值计算,其计算结果与文献中实验值的对比吻合良好。在该基础上,进一步将传统厂房结构与4种不同形式的太阳能烟囱结合起来进行模拟及对比分析,结果表明:太阳能烟囱对厂房自然通风效果有不同程度的促进作用。在本文中采用的优化形式中SC-I型与SC-III型在不同应用条件下有相对较好的工程前景。     

钢筋混凝土高烟囱切口支撑部失稳力学分析

根据烟囱自重纵向平衡,分析切口爆破后自重突加载荷在支撑部的受压范围,并以突加载荷受压区高度系数kλ≥0.85判断支撑部被突加载荷破坏;在烟囱倾倒时支撑部受大偏心受压脆性破坏而形成"塑性铰",其倾倒失稳的名义保证率k≥1.5判断确保烟囱倾倒;烟囱自重和拉区弯矩形成的载荷与压区抗力的纵向平衡,也决定了后移中性轴的极限位置,若其保持在筒腔内,支撑部的"塑性铰"在烟囱微倾阶段将保持;而此时支撑部前剪区的破坏状况,决定倒向偏差,当定向窗口角在30°以下,切口高在2.4 m以下,其引起的倒向偏离仅在2°以内;支撑部的后剪滑动失稳系数Ks决定初倾阶段的后坐,Ks估算和实例说明高位切口50 m以上烟囱支撑部有后剪可能.为保证烟囱在纵向稳定下的倾倒,切口圆心角宜取210°～230°;为防止高位切口后剪,下切口宜在该切口爆破后1.5～4.0 s前起爆.     

异形烟囱的整体计算方法研究

烟囱作为火力发电厂内的标识性构筑物,随着国内烟囱设计技术的发展及后工业化设计进程的加快,越来越多的新建烟囱开始采用非常规的圆形外形,但国内相关规程规范都没有对异形烟囱给出具体的计算及构造规定。依托实际工程,通过烟囱的整体有限元分析过程,对计算中模型建立、荷载添加、分析求解控制、结果提取等问题进行研究。     

太阳能烟囱通风效果的实验研究与数值模拟

实际测量华东地区某实验建筑中的太阳能烟囱通风量,所得结果与理论计算、数值模拟相比较,结果显示实际测量通风量普遍低于理论值。测量当日9∶15~13∶15时间段内太阳能烟囱垂直面上太阳总辐射强度为5~600 W/m2,实测风口的通风速率为0.02~0.45 m/s。通过数据分析得到实际工程中太阳能烟囱的流量系数Cd推荐值0.51。通过数值模拟研讨了太阳能烟囱结构尺寸对其产生自然通风量的影响,结果表明太阳能烟囱的高度与宽度均与太阳能烟囱通风量大小呈正相关,对于竖直式太阳能烟囱存在最佳高宽比0.3~0.4使其达到最大通风量。     

反倾岩质边坡块状–弯曲复合倾倒破坏分析方法研究

由于岩石的脆性和节理的不规则性，块状–弯曲复合倾倒破坏是反倾岩质边坡最常见的倾倒失稳类型。首先通过离心模型试验揭示块状–弯曲复合倾倒的破坏机制，建立块状–弯曲复合倾倒破坏的力学模型，其次基于极限平衡理论，分别推导出了完整岩层和块状岩层稳定性的力学解析公式，并提出一种块状–弯曲复合倾倒破坏的破坏面搜索算法，最后，通过Matlab编程实现稳定性分析过程。研究结果表明：发生块状–弯曲复合倾倒破坏的边坡可以划分为倾倒区、裂缝区、变形区及无影响区，块状–弯曲复合倾倒破坏的破坏面呈台阶状，且破坏面的台阶高度等于块状岩层内块体高度的倍数；理论分析方法的计算结果与离心试验结果相互吻合；采用理论计算方法进行了影响因素分析，发现缓倾节理倾角及边坡坡角对倾倒Ⅰ区的破坏面范围影响较大，岩层厚度、抗拉强度及缓倾节理倾角对临界失稳高度影响较大。研究成果可为该类边坡的灾害防控提供理论支撑。     

某异形烟囱设计

某供热厂的烟囱总高度为112m,为上口放大的形状,并且上口有一斜向切面。烟囱的最小截面位于70m标高处,与普通烟囱的形状有显著区别,受力也有显著不同。本烟囱采用Sap2000软件进行计算分析,并采用烟囱规范组编制的计算程序进行复核计算。同时,还使用了MathCAD进行手算复核。通过3种计算方式,对计算结果做出合理的评估,以指导施工图设计。     

某景观烟囱顺风向风振响应分析与风振系数确定

采用SAP2000软件建立了某景观烟囱的结构分析模型,输入风荷载时程进行风振响应分析。考虑了烟囱复杂外形和不规则质量分布,利用频域方法计算了烟囱第1阶振型的风振位移响应,并与时域方法的结果进行对比,二者吻合较好。分别采用阵风荷载因子法和惯性风荷载法计算了烟囱结构不同高度处的风振系数,并将基于该两种风振系数的等效静力风荷载分别作用在烟囱结构上,计算其顺风向位移响应并与精确值进行比较,结果表明其位移分布均符合真实响应。因此虽然上述两种方法得到的风振系数沿高度分布差别较大,但均能实现烟囱的风振位移等效,均是合理的。为工程应用方便,采用基于阵风荷载因子法的风振系数供结构设计使用。     

砌体结构烟囱筒体风荷载作用下的可靠度分析

研究了在风荷载的作用下得到砌体结构烟囱筒体受压破坏极限状态方程,以30 m高烟囱为例,考虑荷载效应基本组合,提出了采用蒙特卡罗法(Monte Carlo Method)并结合Matlab编程计算可靠度的方法,可供参考。     

新旧规范中烟囱温度应力计算方法对比分析

首先叙述了新旧《烟囱设计规范》中烟囱温度应力计算方法,并结合具体实例采用两种计算方法对烟囱受损截面进行了温度应力分析,指出按照新规范计算得到的烟囱各部位温度及材料强度值明显低于旧规范,但破损截面应力值很接近,为烟囱的加固设计提供计算依据。     

钢烟囱筒壁局部屈曲临界应力计算方法的分析与评估

国家标准《烟囱设计规范》GB50051-2002首次纳入了钢烟囱设计内容,对钢烟囱稳定计算也作出了相应的规定,但在非弹性屈曲情况下,其规定内容还不够完善。现将国内外关于圆柱壳局部屈曲计算规定进行归纳、分析和比较,并对各种计算方法进行评估,以确定钢烟囱局部稳定计算的依据。     

长扁圆形烟囱应力分析

分析了长扁圆形烟囱宽面迎风时风压和平台荷载对烟囱受力的影响,运用ANSYS和ABAQUS软件进行了仿真计算,计算中考虑了几何非线性的影响,并考虑最不利受力情形,计算了烟囱沿高度方向应力、环向应力、位移,详细比较了两软件计算的竖向拉应力、环向拉应力的变化规律,发现计算结果比较接近,相互验证了计算的正确性.应力计算结果可供长扁圆形烟囱配筋计算时参考.     

带损伤在役砖砌烟囱承载力评估及加固研究

在我国改革开放早期的20世纪80年代,建造了大量的砖砌烟囱,这些砖砌烟囱如今已经服役了30多年,性能退化严重,加上当时的建造水平相对较低,还能否确保后续在使用年限中的正常安全使用,引起了人们的关注。通过对某工业厂区已经服役30年的某砖砌烟囱的实际尺寸、倾斜度、裂缝、砖砌体强度、砂浆强度、以及变形情况等相关项目的现场检测,发现服役30年的砖砌烟囱出现老化损坏严重现象,其中裂缝为其主要病害。基于实测数据对服役30年的烟囱进行承载力验算,并采用有限元软件ANSYS进行数值分析,结合两者结果可以得出该烟囱底部承载力明显不足和上部安全富余不多的结论,并从理论角度阐述了病害产生的主要原因。通过对此烟囱可靠性影响因素分析,对烟囱进行可靠度的综合评定。并结合相关理论,针对该烟囱已存在的安全性问题,提出了加固方案,并对该烟囱加固前后的受力性能进行利用数值模拟分析,结果表明,采用外粘扁钢加固方法的加固效果很好,施工方便、价格低廉、不影响正常使用,该烟囱加固后正常使用两年,目前各项性能表现良好。     

某50m高砖烟囱的纠偏加固

本文结合工程实际 ,采用简化计算方法对烟囱因振动等因素引起的倾斜进行了理论分析和纠偏加固 ,证明了振动设备直接作用在烟囱基础上是不利的。     

某砖烟囱竖向裂缝及倾斜分析

针对某砖烟囱倾斜及竖向裂缝事故,从设计、施工、使用等方面分析其原因,并通过对原设计的复核计算确定事故主因是烟囱在温度应力作用下施工方未按照设计要求设置隔热层,且烟囱环向钢筋配置不足导致,为今后类似工程的处理提供参考。     

钢筋混凝土烟囱温度作用效应分析

本文通过对规范[1]温度应力计算公式进行理论分析与数值计算,结合工程实例,发现在规范温度应力计算过程中迎风侧混凝土压应变参数表述不准确,迎风侧钢筋拉应力计算结果不连续;然后基于热-弹性理论对规范温度应力计算公式进行改进,提出建议公式.另外,对烟囱筒壁进行温度应力的弹塑性分析,得出温度应力沿壁厚的分布情况,为建议公式的理论假定提供数值依据,本文研究成果可为今后钢筋混凝土烟囱温度效应的研究提供一定的理论依据和技术参考.     

钢筋混凝土烟囱温度应力计算方法

在钢筋混凝土烟囱筒身使用阶段的应力计算中,必须考虑温度应力。通过对GB 50051—2002《烟囱设计规范》(下称"规范")[1]关于使用阶段迎风侧竖向钢筋拉应力的数值分析与理论研究发现,在温度与外荷载(自重与风荷载)共同作用的情况下,规范的迎风侧钢筋拉应力计算公式存在不连续,为此,分析了造成不连续的原因,并且提出了改进的应力计算方法。     

烟囱结构竖向地震作用研究进展

目前在工程结构抗震领域中,关于结构水平地震作用的研究已经形成了比较完善的理论体系和抗震设计方法;然而通过理论研究和对大量震害现象的分析表明,竖向地震作用对结构的作用不容忽视。国内外学者对烟囱结构的竖向地震作用展开了深入的研究,取得了丰硕的成果。介绍了目前国内关于烟囱结构竖向地震作用的研究现状,内容包括烟囱结构竖向地震作用的震害分析、烟囱竖向地震作用计算理论的研究、烟囱竖向地震作用的试验研究。最后讨论了存在的问题,提出了今后值得研究的若干问题。     

多轴强度理论在烟囱筒壁分析中的应用

本文将素混凝土多轴强度理论用于分析文献 [1]的钢筋混凝土平板试验的结果 ,证明素混凝土多轴强度理论可以直接应用于钢筋混凝土结构分析中 ,即可引入到钢筋混凝土烟囱筒壁的计算。对钢筋混凝土烟囱筒壁的强度 ,混凝土开裂应力和混凝土应力允许值 ,通过算例分析 ,证明用混凝土多试验轴强度准则分析钢筋混凝土烟囱更合理。