(1) G > σcr·Acmax → 持续加速下坐直至压溃,倾覆力矩消失,存在"炸而不倒"风险
(2) σcr·Acmax > G > σcr·Acmin → 先加速下坐后减速,顺利倾倒与"炸而不倒"均可能发生
(3) G < σcr·Acmin → 短暂下坐后支撑区残余截面增大阻止下坐,可顺利倾倒

参数输入

参数数值单位说明
烟囱总重量 Gt烟囱总重量(重力按 g=9.8 m/s² 换算)
混凝土抗压强度 σcMPa混凝土屈服强度标准值
残余强度系数 kσcr = k·σc(文献算例取 0.2)
支撑区最大截面面积 Acmax切口下端(支撑区下边缘展开长度 × 壁厚)
支撑区最小截面面积 Acmin切口上端

计算结果

烟囱要打破静力平衡状态而发生加速转动时,重力形成的倾覆力矩要大于抵抗力矩。倾覆力矩/抵抗力矩比例f: f=1.5~2 满足可靠失稳;f>2 支撑区易快速压溃

参数输入

参数数值单位说明
烟囱总重量 Gt重力按 g=9.8 m/s² 换算
爆破切口圆心角 θ°≥180°;支撑区圆心角 = 360°−θ
筒壁外半径 r1m切口底部外半径(外侧钢筋筒半径)
筒壁内半径 r2m切口底部内半径(内侧钢筋筒半径)
混凝土弹性模量 EcGPa
钢筋弹性模量 EsGPa
混凝土屈服强度 σcMPa
外侧主筋单根截面积 As1mm²
外侧主筋间距 Δs1m
内侧主筋单根截面积 As2mm²
内侧主筋间距 Δs2m

计算结果

切口圆心角敏感性扫描(可选)

烟囱空中断裂现象的宏观特征表明,烟囱支撑区发生压缩破坏而出现“下坐”现象后,烟囱底部截面与基础碰撞,接触面上将产生较高的压缩应力和应变并向烟囱顶部传播,可能导致烟囱的某一高度处的截面上压缩应力和应变超过了其强度和极限应变而发生破坏

参数输入

参数数值单位说明
烟囱高度 Lm
面积函数系数 κA(x)=κ·e−λx/L,x 为距地面高度
面积函数系数 λ
烟囱总重量 Gt
混凝土密度 ρkg/m³
混凝土弹性模量 EcGPa
混凝土抗压强度 σcMPa
残余强度 σcrMPa支撑区混凝土残余强度
支撑区平均截面面积 Ac取 0 表示无支撑,近似自由下落
加速下坐高度 hm
切口上方筒壁截面面积 A0≈π(r1²−r2²)
动态强度提高系数 η1 / η2 / η1 用于 t0 上限,η2 用于下限

中间计算结果

不同 t0 下的峰值应变扫描

不同 t0 工况的峰值压应变沿高度分布对比