某钢筋混凝土烟囱,高度H=80m。底部截面外径DB=8.7m,顶部截面外径DT=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GE=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。
A.962.69
B.1010.83
C.1518.66
D.3567.04
参考答案:B
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=(DB+DT)=(8.7+4.7)/2=6.7m
T1=0.45+0.0011H2/d=0.45+0.0011×802/6.7=1.500s
(2)相应于基本自振周期Ti的水平地震影响系数α1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αmax=0.16,Tg=0.35,5Tg=1.75,γ=0.9,η2=1.0,则
α1=(Tg/T1)γη2αmax=(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ηc=(1.1+1.0)/2=1.05,故
V0=ηcα1GE=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:
M0=α1GEH0 (8-72-1)
V0=ηcα1GE (8-72-2)
式中M0--烟囱底部由水平地震作用标准值产生的弯矩(kN·m);
α1--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;
GE--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;
H0--基础顶至烟囱重心处高度(m);
V0--烟囱底部由水平地震作用标准值产生的剪力(kN);
ηc--烟囱底部的剪力修正系数,可按表8-72-1采用。
(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
T1=0.26+0.0024H2/d (8-72-3)
高度不超过150m的钢筋混凝土烟囱
T1=0.45+0.0011H2/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);
T1--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: