单选题
钢筋混凝土烟囱高100m，上口外径5m，底部外径9m，坡度为2%。已知地区基本风压为0.4kN/m2，B类地面粗糙度，按以下高度100m～75m、75m～50m、50m～25m、25m～0m分为4段(如题58图所示)。先计算各段的平均风荷载，求得在底部截面产生的弯矩及剪力标准值与下列______项接近。计算示意图见图。
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] (1)求有关几何参数
①各分段形心高度hi
在hi=75m处：外径d=5+2×25×2%=6(m)
h=50m处：外径d=6+2×25×2%=7(m)
h=25m处：外径d=7+2×25×2%=8(m)
②各分段风荷载作用面积Ai
A1=
×(5+6)×25=137.5(m2)
A2=×(6+7)×25=162.5(m2)
A3=×(7+8)×25=187.5(m2)
A4=×(8+9)×25=212.5(m2)
(2)求单位面积上的风荷载标准值ω
烟囱高100m，属高耸结构，故按《高耸结构设计规范》(GBJl35-90)计算。
根据《高耸结构设计规范》第3.2.1条公式(3.2.1)可知：ω=βzμsμzμrωo
式中ωo=0.4kN/m2＞0.3kN/m2。
①求重现期调整系数μr
根据《高耸结构设计规范》第3.2.1条得μr=1.1
②求风荷载体型系数μs
ωod2=0.4×52=10.0＞0.015
H=100m，H/d=100/5=20
钢筋混凝土表面属表面“光滑”条件，查《高耸结构设计规范》表3．2．6得μs=0.536
③求z高度处的风压高度变化系数
按照B类地面粗糙度，查《高耸结构设计规范》表3.2.5得
h1=87.12m处μz1=2.00
h2=62.18m处μz2=1.79
h3=37.22m处μz3=1.52
h4=12.25m处μz4=1.06
④求z高度处的风振系数βz
A．计算结构基本自振周期
根据《高耸结构设计规范》第3.2.7条小注知，高耸结构计算风振时的基本自振周期可按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定计算。平均直径d=×(5+9)=7m。
由《建筑结构荷载规范》附录E公式(E.1.2-2)得
T1=0.41+0.10×10-2
=0.41+0.10×10-2×
=1.84s＞0.25s
要考虑风振影响。
B．根据《高耸结构设计规范》第3.2.8条知，自立式高耸结构在z高度处的风振系数βz：
βz=1+ξε1ε2
C．求脉动增大系数ξ
①ωo
=0.4×1.842=1.35(kN·s2/m2)
查《高耸结构设计规范》表3.2.8-1得：ξ=1.475
D．求风压脉动和风压高度变化等的影响系数ε1
由H=100m，B类地面粗糙度，查《高耸结构设计规范》表3.2.8-2得ε1=0.43
E．求振型、结构外形的影响系数ε2
本烟囱顶部和底部的宽度比=
①各分段形心高度hi
在hi=75m处：外径d=5+2×25×2%=6(m)
h=50m处：外径d=6+2×25×2%=7(m)
h=25m处：外径d=7+2×25×2%=8(m)
②各分段风荷载作用面积Ai
A1=
×(5+6)×25=137.5(m2)A2=
×(6+7)×25=162.5(m2)A3=
×(7+8)×25=187.5(m2)A4=
×(8+9)×25=212.5(m2)(2)求单位面积上的风荷载标准值ω
烟囱高100m，属高耸结构，故按《高耸结构设计规范》(GBJl35-90)计算。
根据《高耸结构设计规范》第3.2.1条公式(3.2.1)可知：ω=βzμsμzμrωo
式中ωo=0.4kN/m2＞0.3kN/m2。
①求重现期调整系数μr
根据《高耸结构设计规范》第3.2.1条得μr=1.1
②求风荷载体型系数μs
ωod2=0.4×52=10.0＞0.015
H=100m，H/d=100/5=20
钢筋混凝土表面属表面“光滑”条件，查《高耸结构设计规范》表3．2．6得μs=0.536
③求z高度处的风压高度变化系数
按照B类地面粗糙度，查《高耸结构设计规范》表3.2.5得
h1=87.12m处μz1=2.00
h2=62.18m处μz2=1.79
h3=37.22m处μz3=1.52
h4=12.25m处μz4=1.06
④求z高度处的风振系数βz
A．计算结构基本自振周期
根据《高耸结构设计规范》第3.2.7条小注知，高耸结构计算风振时的基本自振周期可按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定计算。平均直径d=
×(5+9)=7m。由《建筑结构荷载规范》附录E公式(E.1.2-2)得
T1=0.41+0.10×10-2
=0.41+0.10×10-2×=1.84s＞0.25s要考虑风振影响。
B．根据《高耸结构设计规范》第3.2.8条知，自立式高耸结构在z高度处的风振系数βz：
βz=1+ξε1ε2
C．求脉动增大系数ξ
①ωo
=0.4×1.842=1.35(kN·s2/m2)查《高耸结构设计规范》表3.2.8-1得：ξ=1.475
D．求风压脉动和风压高度变化等的影响系数ε1
由H=100m，B类地面粗糙度，查《高耸结构设计规范》表3.2.8-2得ε1=0.43
E．求振型、结构外形的影响系数ε2
本烟囱顶部和底部的宽度比=