某钢烟囱的风振分析.pdfVIP

第23卷第3期 特种结构 V01．23No．3 2006年9月 Sept．2006 某 钢 烟 囱 的 风 振 分 析 王建强 蔡震旦 (上海宝钢工业检测公司检测二部201900) Baosteel (ShaIlg}laiIIldustry111spectionCorp．，201900) [摘要]本文采用有限元和简化方法计算了烟囱自振频率，从烟囱的自振频率、风振动频率、雷诺数三方 面研究了该烟囱的振动问题，分析了振动的原因，并提出了相应的解决办法，解决了该烟囱大幅晃动的 问题 [关键词]烟囱结构频率振动 ，舶f如d．27地割i6r眦幻n Q厂口s钯eZ s￡∞Z 如拥n形口repn啪mdn翮fk删i愕矿zk抚i聊叼，蠡s妣d． ⅪⅣwo舡Is： W6廊幻n 吼i肼彬，咖w啊矿sfM￡啪 概述 所示，其中有限元是考虑三 某钢铁厂加热炉钢烟囱于1987年投产使用， 维板壳圆筒模型，计算中未 后因工艺改进的需要，在1997年将钢烟囱从原 考虑地脚螺栓等因素的影 30m增高5m至35m高度(见图1)。近期使用中 响。 发现当风力达到4～6级时；顶部有间断的大幅晃 综合以上数据分析而 动，目测振幅在350nⅡn以上。根据现场检测情 得：该烟囱基频的振型为1 况，拟采用有限元方法对该烟囱的自振频率和风 阶梁式振型(厂1=1．36Hz)， 振频率进行分析，以解决该烟囱大幅晃动问题。 图l钢烟囱有限元 该烟囱2阶的振型为2阶梁 l 烟囱概况 实体模型及立面 式振型(厂2=1．44比)，该烟 钢烟囱全高为35m，其地面以下部分为钢筋 砼底座(基础)。钢烟囱的筒体分为2节，下节筒 环向振型(南=16．8Hz)等。 体为变截面，第1节为10m，上1节筒体高约25m。 表2烟囱的自振频率(IIz) 2节钢烟囱的节间由法兰板连接加焊接，筒体钢 有限元模型 板设计厚度为10H蚰，现经超声波测厚仪测得其厚 3 风振动原理 度为8．5～8．9r砌，腐蚀率为11％。15％，建模型 壁厚时取最小值8．5mm。钢筋砼底座设有内 3．1横风向振动产生的原因 衬，里衬为耐火砖；钢 表1烟囱的几何参数 当风以一定速度吹向圆形截面物体时，风在 烟囱无内衬。经现场 各段尺寸 第1段 第2段 圆形物体背后的两侧周期性 检测，本次在5级风作 高度m 0～1010～35 交替地形成旋涡并以相当确 每段长度m 10 25 用时测得钢烟囱垂直 外径m 2．4／1．2 1．2 定的频率从筒体表面上脱 图2风绕过圆形截 度为：向东倾240～ 壁厚m 8．5