单选题 某钢筋混凝土烟囱,高度H=80m。底部截面外径D B =8.7m,顶部截面外径D T =4.7m。抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.2g,设计地震分组为第一组。场地类别为Ⅱ类。烟囱的总重力荷载代表值G E =22294kN,则烟囱底部的地震剪力标准值(kN)与以下何项数值最为接近?
提示:按《烟囱设计规范》GB 50051-2002简化方法计算。
【正确答案】 B
【答案解析】[解析] (1)烟囱的基本自振周期T,按《烟囱设计规范》式(5.5.5-4)计算。
d=(D B +D T )=(8.7+4.7)/2=6.7m
T 1 =0.45+0.0011H 2 /d=0.45+0.0011×80 2 /6.7=1.500s
(2)相应于基本自振周期Ti的水平地震影响系数α 1 按《抗震规范》第5.1.4条、5.1.5条计算。
8度设防,0.2g,第一组,Ⅱ类场地,查表5.1.4-1、表5.1.4-2有α max =0.16,T g =0.35,5T g =1.75,γ=0.9,η 2 =1.0,则
α 1 =(T g /T 1 )γη 2 α max =(0.35/1.5) 0.9 ×1.0×0.16=0.043
(3)按《烟囱设计规范》式(5.5.5-2)计算烟囱底部的地震剪力标准值。
查表5.5.5得η c =(1.1+1.0)/2=1.05,故
V 0c α 1 G E =1.05×0.043×22294=1010.83kN
[点评] 《烟囱设计规范》第5.5.5条规定:
独立烟囱采用简化法进行抗震计算时,应按下列规定计算水平地震作用标准值产生的作用效应:
(1)烟囱底部地震弯矩及剪力,应按下列公式计算:
M 01 G E H 0 (8-72-1)
V 0c α 1 G E (8-72-2)
式中M 0 --烟囱底部由水平地震作用标准值产生的弯矩(kN·m);
α 1 --相应于烟囱基本自振周期的水平地震影响系数,按国家标准《抗震规范》采用;
G E --烟囱总重力荷载代表值(kN),取烟囱总自重荷载标准值与各层平台活荷载组合值之和,活荷载组合值系数按《烟囱设计规范》表4.1.9-2的规定采用;
H 0 --基础顶至烟囱重心处高度(m);
V 0 --烟囱底部由水平地震作用标准值产生的剪力(kN);
η c --烟囱底部的剪力修正系数,可按表8-72-1采用。
烟囱底部的剪力修正系数η e 表8-72-1
特征周期
T g (s)
基本自振周期T 1 (s)
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
0.25 0.75 1.00 1.10 1.05 0.95 0.85
0.30 0.65 0.90 1.10 1.10 1.00 0.95
0.40 0.60 0.80 1.00 1.10 1.15 1.05
0.55 0.55 0.70 0.85 1.00 1.10 1.10
0.65 0.55 0.65 0.75 0.90 1.05 1.10
0.90 0.55 0.60 0.65 0.75 0.85 0.95
(2)烟囱基本自振周期Ti可分别按下列公式确定:
高度不超过60m的砖烟囱
T 1 =0.26+0.0024H 2 /d (8-72-3)
高度不超过150m的钢筋混凝土烟囱
T 1 =0.45+0.0011H 2 /d (8-72-4)
式中 H--烟囱高度(m);
d--烟囱1/2高度处的水平截面外径(m);
T 1 --烟囱的基本自振周期(s)。
(3)烟囱各截面的弯矩和剪力,可按图8-72-1确定: