覆面鱼鳞化和气动干扰下的烟囱风荷载和风振响应

作     者：金鑫 黄东梅 姚明志 李筱涵 JIN Xin;HUANG Dongmei;YAO Mingzhi;LI Xiaohan

作者机构：中冶南方都市环保工程技术股份有限公司武汉430000 中南大学土木工程学院长沙410075 高速铁路建造技术国家工程实验室长沙410075 

出 版 物：《工业建筑》 (Industrial Construction)

年 卷 期：2022年第52卷第9期

页      面：178-185页

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52078503) 湖南省自然科学基金项目(2020JJ4708,2017JJ2318)。 

主　　题：烟囱 鱼鳞覆面 刚性模型测压风洞试验 风荷载 风振响应 

摘      要：烟囱的风致效应是设计中不可忽略的控制因素之一。位于武汉市的某矩形截面烟囱(高约100 m)采用鱼鳞状覆面装饰,既可以起到装饰的效果,也可能会抑制其风荷载,此外,邻近的厂房(高约50 m)也会对烟囱产生显著的气动干扰效应。因此,以刚性模型测压风洞试验为手段,对其风荷载(体型系数)和风振响应(等效静力风荷载)进行研究。研究表明:烟囱覆面的鱼鳞状处理可以明显减小矩形烟囱的迎风面风荷载(体型系数)和横向漩涡脱落效应;临近厂房对烟囱的气动干扰效应非常明显:位于上游时使烟囱迎风面的正压变成负压,位于下游时使烟囱一侧侧风面的负压变成正压,位于一侧时使烟囱靠近的侧风面的负压值变大,甚至因受到厂房的分离流和漩涡脱落的影响使迎风面变成了负压;基于CQC-反演法的顺风向等效静力风荷载与GB 5009—2012《建筑结构荷载规范》的方法较接近,而横风向和扭转等效静力风荷载则差别较大。