双曲线冷却塔喉部高度对风荷载效应的影响.pdfVIP

第 39卷第 11期 建 筑 技 术 开 发 Vo1．39，No．11 2012年 11月 BuildingTechniqueDevelopment NOV．2O12 双 曲线冷却塔喉部高度对风荷载 效应 的影 响 刘 焰 高爱平 (中国核 电工程有限公司，北京 100840) [摘 要] 应用 ANSYS有限元程序 ，对某超大型双曲线冷却塔在调整 了喉部高度后 ，其塔桶在风荷载作用下的内力进 行 了比较 ，并总结出了内力随喉部高度变化的一些规律 ，为类似工程提供参考。 [关键词] 冷却塔 ；喉部高度 ；风荷载；有限元分析 [中图分类号] TU312 1 [文献标志码] A [文章编号] 1001—523X(2012)11—0006—03 近年来随着 国民经济水平 的提高，各地都在投 2 有 限元模型 资兴建 电厂。电厂在运行过程 中会产生大量 的废 在 ANSYS计算 模 型 中，塔 筒 采用 壳 单 元 热。在水资源丰富的地区，一般采取从江 、河 、湖、海 SHELL63，X型柱采用梁单元 BEAM188。划分单元 等天然水体 中摄取水来吸取废 热，再排掉的方式来 时长宽 比控制在 2以内，共划分单元 51680个 ，节 冷却 ，这种方法被称为直流冷却。而在缺少水资源 、 点53720个。模型坐标原点为冷却塔 中轴线与柱 不具备直流冷却条件 的内陆地 区，就需要冷却塔来 底平面的交点 ，风荷载吹拂方 向(0=0。)为 方 向， 冷却了。 沿冷却塔中轴线向上为 l，方向。 冷却塔一般 由壳体 、支柱和环板基础组成 ，属于 分别按照喉部高度与塔高 的比为 0．835、0．8、 高耸薄壁结构 ，受风荷载影响比较大。尤其是在大 0．75计算出三条双曲线，建立了三个模型。 风地区，往往风荷载是控制荷载 ，其效应对结构专业 3 风荷载作用效应计算 来说更为重要。而在设计过程中，冷却塔的尺寸往 风荷载的取值 ，根据 《工业循环水冷却设计规 往是 由工艺来决定，结构专业可 以调整 的部分并不 范》2．6．3条确定。作用在双 曲线冷却塔表面上 的 多 ，喉部高度就是其中之一。本文应用 ANSYS有限 等效设计风荷载按下式计算 ： 元软件对喉部高度变化与风荷载效应之间的关系进 (z，) 卢CP()tzz 0 行分析 。 其 中／3／。是基本风压； 是风振系数 ； 是风压 1 工程概况 高度变化系数 ；cⅢ 是平均风压分布系数 。按 照 某 自然通 风冷却塔 塔桶为双 曲线性 ，塔 高 《工业循环水冷却设计规范》2．6．3条的规定 ，基本 205m，进风 口高度 27m，采用 x型柱支撑 ，柱底直 风压可表示 为 =)／2／1600。式 中 为离地 10m 径 195m。进风 口处直径 178．5m，喉部直径117m， 高 、重现期为 50年 的10min平均最大风速。但 由 顶部出口直径 121m。壳体 的混凝土 强度等级为 于本工程使用年 限为 6O年 ，出于安全性考虑 ，取离 C40，弹性模量为3．25×10 Pa，泊松 比为 0．2；X型 地 10m高、重现期为 100年的 10min平均最大风 柱的混凝土强度等级为 C45，弹性模量为 3．35× 速 。经计算 ， =0．6(kN／m )。 10Pa，泊松 比为 0．2。