某环形截面钢筋混凝土烟囱,如题图所示,烟囱基础顶面以上总重力荷载代表值为18000kN,烟囱基本自振周期T1=2.5s。
如果烟囱建于非地震区,基本风压w0=0.5kN/m2,地面粗糙度为B类。试问,烟囱承载能力极限状态设计时,风荷载按下列何项考虑?( )
提示:假定烟囱第2及以上振型,不出现跨临界的强风共振。
该烟囱为钢筋混凝土烟囱,计算得烟囱坡度为2%,根据《烟囱设计规范》(GB50051—2013)第5.2.4条,首先判断烟囱是否出现跨临界强风共振。
根据式(5.2.4-2),临界风速为:vcr=D/(TlSt),St=0.2;圆形杆件外径为:d=3.6+2/3×100×0.02=4.933m;计算烟囱筒身风振时,风速为:v=vcr=4.933/(2.5×0.2)=9.866m/s。
根据式(5.2.4-1),横风向风振验算雷诺数为:Re=69000×9.866×4.933=3.36×106。
因此,3.0×105<Re<3.5×106,发生超临界范围的风振,不出现跨临界强风共振,对横风向风荷载引起的共振效应可不作处理。