参考答案：A

解析：

(1)求有关几何参数

①各分段形心高度h_i

在h_i=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A_i

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=β_zμ_sμ_zμ_rω_o

式中ω_o=0.4kN/m²＞0.3kN/m2。

①求重现期调整系数μ_r

根据《高耸结构设计规范》第3.2.1条得μ_r=1.1

②求风荷载体型系数μ_s

ω_od²=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μ_s=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μ_z1=2.00

h₂=62.18m处μ_z2=1.79

h₃=37.22m处μ_z3=1.52

h₄=12.25m处μ_z4=1.06

④求z高度处的风振系数β_z

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β_z：β_z=1+ξε₁ε₂

C．求脉动增大系数ξ①ω_o=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==0.556，根据相对高度h_i/H，查《高耸结构设计规范》表 3.2.8-3得：

h₁=87.12m处h₁/H=87.12/100=0.87，ε₂₁=0.81

h₂=62.18m处h₂/H=62.18/100=0.62，ε₂₂=0.58

h₃=37.22m处h₃/H=37.22/100=0.37，ε₂₃=0.29

h₄=12.25m处h₄/H=12.25/100=0.12，ε₂₄=0.05

F．计算风振系数β_z

h₁=87.12m处：β_z1=1+1.475×0.43×0.81=1.51

h₂=62.18m处：β_z2=1+1.475×0.43×0.58=1.37

h₃=37.22m处：β_z3=1+1.475×0.43×0.29=1.18

h₄=12.25m处：β_z4=1+1.475×0.43×0.05=1.03

⑤计算风荷载标准值ω

在h₁=87.12m处：ω₁=1.51×0.536×2.00×1.1×0.4=0.7(kN/m²)

在h₂=62.18m处：ω₂=1.37×0.536×1.79×1.1×0.4=0.58(kN/m²)

在h₃=37.22m处：ω₃=1.18×0.536×1.52×1.1×0.4=0.42(kN/m²)

在h₄=12.25m处：ω₄=1.03×0.536×1.06×1.1×0.4=0.26(kN/m²)

(3)计算各分段的风荷载集中力P_i

由P_i=ω_iA_i得

P₁=0.71×137.5=97.6(kN)

P₂=0.58×162.5=94.3(kN)

P₃=0.42×187.5=78.8(kN)

P₄=0.26×212.5=55.3(kN)

(4)计算在底部截面产生的弯矩及剪力标准值

M_k=97.6×87.12+94.3×62.18+78.8×37.22+55.3×12.25=17 977(kN·m)

V_k=97.6+94.3+78.8+55.3=326(kN)