风荷载作用下圆形三开孔烟囱的受力性能研究

随着工艺发展,国内一些发电厂将多台火力发电机共用1座烟囱或将输煤栈桥从烟囱中穿过,这导致烟囱外筒在同一截面处开设多于2个孔道.对于此类烟囱外筒,我国现行《烟囱设计规范》(GB 50051—2013)中并未有相关设计规定.本文依托实际工程,以钢筋混凝土烟囱有限元模型为研究对象,在模型同一水平截面处设置了3个圆形孔,以孔洞角、孔洞中心标高和风向角为参数,研究了在风荷载作用下各参数对烟囱外筒结构受力性能的影响规律.研究结果表明:外筒结构的混凝土最大等效应力和结构最大水平位移随孔洞角的增大而增大,孔洞中心标高为10 m、25 m和40 m,且孔洞角分别达到70°、70°和80°时,混凝土发生破坏;当孔洞角分别为30°、50°与70°时,改变孔洞中心标高,模型中的混凝土均未发生破坏,且环向钢筋与纵向钢筋均未屈服;改变风向角对模型受力性能影响不显著;当烟囱孔洞角不超过70°时,可以采用在孔洞处设置环向钢筋和纵向钢筋的方法对孔洞进行补强.最后,基于分析结果,给出了相关设计建议,以供类似工程参考.