烟囱结构安全性验算与分析
1.计算模型
根据烟囱结构特点，采用SAP2000程序对烟囱进行整体计算分析。建立模型时采用整体坐标系，坐标原点(0，0，0)设在烟囱地平面内外筒圆心处，Z轴垂直向上为正。根据实测的烟囱结构图纸，建立如下有限元模型：几何尺寸按现场实测的尺寸取值,烟囱筒壁采用单元，采用线弹性本构模型;烟囱底端与基础固结，约束三向位移和转角。
2 .计算输入条件
地震作用：建筑物抗震设防为丙类，抗震设防烈度为7度，设计地震分组为二组，设计基本地震加速度值为0.15g。
风载：基本风压值为0.40kN/m2;地面粗糙度为B类。
恒载(标准值)：容重按25kN/m3考虑。
材料：参照现场检测结果，混凝土按照C25取值，钢筋HRB335。
计算模型：三维整体有限元模型。
3.验算结果
(1)自振周期：根据模态分析结果，该烟囱**阶自振周期分别为：T1=1.63765s，T2=0.37313s，T2=0.15537s。
(2)计算结果：选择烟囱底部为代表性截面，计算结果表明烟囱实配钢筋满足计算配筋要求。
受检烟囱位于吉林省长春市，该烟囱建造于2006年，烟囱高度为50m，筒体底部直径为5.4m，部直径约为3.2m。该烟囱结构图纸大部分缺失烟囱筒体由烧结普通砖和水泥石灰混合砂浆砌筑而成，烟囱筒壁厚度在240~620之间，底部筒壁厚度约为620，部筒壁厚度为240。烟囱西侧外立面上设置有预埋式钢爬梯，北侧为后加钢结构楼梯，部设置防雷接地。
本次烟囱检测结果及损伤原因分析：
(1)经检测，烟囱筒壁西侧存在竖向裂缝，长约5m，砖墙灰缝风化普遍，烟囱部局部粉刷存在破损、脱落等现象。现有钢爬梯与平台与主体结构链接锚固情况基本完好，但爬梯、等部分钢结构涂层脱落、失效、钢结构构件表面锈蚀普遍;避雷针设置完整、连接可靠;烟道口无腐蚀、渗漏情况。
(2)材料强度检测结果表明，烟囱筒壁烧结砖抗压强度在21.3MPa~23.2MPa之间，达到MU10的要求;砂浆抗压强度推定值在19.5MPa~30.4MPa之间，达到5.0MPa的要求。
(3)变形检测结果表明，烟囱整体向东南方向倾斜，向东倾斜率为0.12‰，向南倾斜率为0.72‰，小于《建筑地基基础设计规范》(G007-2011)中规定的高耸结构基础的倾斜限值3.0‰(注：测量结果包括施工误差)。
现场检测结果表明，现有烟囱筒壁结构基本完好，烟囱部局部粉刷存在破损、保护层脱落等现象，部分位置存在竖向开裂，爬梯等部分钢结构涂层脱落、失效、钢结构构件表面锈蚀普遍;此部分损伤主要是由于温度变形、材料收缩、材料老化、年久失修等原因造成的。
烟囱检测包括烟囱损伤检测、建筑平面布置、烟囱构件的材料强度检测、烟囱变形检测等试验检测内容。
1.烟囱检测参数
变形检测：沉降和倾斜检测、整体垂直度检测;
完损检测：尺寸复核，测绘，钢筋保护层厚度检测，裂缝检测，渗水、破损检测等;
构件材料强度检测：回弹法、贯入法等。
2.检测设备
**试验机、全站仪、水准仪、回弹仪、卷尺、游标卡尺、激光测距仪、数码相机。
烟囱检测-检测依据
(1)《建筑结构检测技术标准》(GB/T50344-2004);
(2)《建筑变形测量规范》(JGJ8-2016);
(3)《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2011);
(4)《钻芯法检测混凝土强度技术规程》(CECS 03:2007)。
烟囱检测-判定标准
(1)《建筑抗震标准》(GB 50023-2009);
(2)《建筑结构荷载规范》(G009-2012);
(3)《混凝土结构设计规范》(G010-2010)(2015版);
(4)《混凝土结构现场检测技术标准》(GB/T 50784-2013);
(5)《烟囱设计规范》(G051-2013);
(6)《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068-2018);
(7)《建筑工程抗震设防分类标准》(G223-2008);
(8)《建筑抗震设计规范》(G011-2010)(2016年版);
(9)《工业建筑可靠性标准》(G144-2019)。
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