超高宽比矩形烟囱的横风向风振效应探讨

随着社会进步和发展理念的转变,工业建筑的去工业化设计要求越来越多,烟囱作为工业厂房标志性构筑物,常被列为改造对象。为打破圆形烟囱固有的观感,矩形钢筋混凝土烟囱被普遍采用。现在工业烟囱高度一般不低于80m,由于烟囱的功能单一,设计规范对钢筋混凝土烟囱的水平位移限值要求不高(H/100),烟囱的高宽比普遍大于8。横风向风振等效风荷载的规范公式只适用于高宽比4~8的情况,当设计折算风速大于10或高宽比大于8,可能发生不利并且难以准确估算的气动弹性现象,不宜采用附录H2计算方法,建议进行专门的风洞试验研究。但风洞试验需要时间和成本,不是每个项目都具备风洞试验条件,在没有风洞试验数据的情况下如何进行超高宽比横风向风振计算,如何保证烟囱的结构安全,是设计人员面对的现实问题。通过多个设计案例分析,提出解决方案,供同行参考。

高层建筑间风致扭转干扰效应的试验研究

为获得不同干扰工况下受扰建筑表面时变风荷载,进行了刚性模型的同步测压试验。对不同折算风速下的扭转响应进行了计算,分析受扰建筑在不同相对位置、不同截面宽度、不同高度的施扰建筑干扰下的基底峰值扭矩响应干扰因子包络值分布规律,并进一步研究了尾流涡激共振机理及其发生条件。结果表明,未发生涡激共振时,峰值扭矩干扰因子包络值最大达到1.9;随着施扰建筑与受扰建筑截面宽度比增大,并列布置时的峡管放大效应越来越显著,峰值扭矩响应最大增加42%。施扰建筑与受扰建筑截面的宽度比为0.4时,施扰建筑旋涡脱落的尾流导致扭转向涡激共振发生,当折算风速达到4.37时,峰值扭转干扰因子包络值达到最大值2.98。随着施扰建筑与受扰建筑的高度比的增加,峰值扭矩干扰因子包络值呈增大趋势。在群体高层建筑抗风设计中,需重点关注施扰建筑高度大于等于受扰建筑高度时的放大干扰效应;对于施扰建筑与受扰建筑截面宽度比较小（0.3~0.5）情况,应避免受扰建筑的折算风速落在3.33~5.56范围内而发生扭转向涡激共振效应。