鋼結構煙囪上有風荷載作用時,會在煙囪兩邊背后產生替換的漩渦,且將由一側然后向另一側替換掉落,形成卡門渦列,卡門渦列的產生會使建筑物表面的壓力呈周期性變化,作用方向與風向垂直,稱為橫風向風振,振蕩伴隨著漩渦的呈現而產生逼迫振蕩,一旦振蕩增強,又會有由振蕩操控的渦流產生,鋼結構產生劇烈共振,表現出自激振蕩的特性。
鋼煙囪產生橫風向風振現象在實踐工程中時有產生,特別是煙囪剛度較小時,臨界風速一般小于規劃的大風速,因而,臨界風速呈現的概率較大,一旦臨界風速呈現,渦流掉落的頻率與煙囪的自振頻率相同,煙囪就會產生橫風向共振。
橫風向風振帶來的危害很大:1)由風振產生的慣性力在結構中引起附加應力;2)由于風振反應產生的頻度較高,有可能使鋼結構產生疲勞效應。
橫風向風振對煙囪會產生較大的作用效應,因而,在規劃中應盡量避免呈現共振現象,假如不能完全避免,應使共振產生的作用效應值很小為宜。
1)當Re<3.5×106,且vH>vcr,j時,可產生亞臨界的微風共振??稍跇嬙焐喜杉{防振辦法或操控結構的臨界風速vcrj不小于15m/s,例如能夠采納添加豎筋板,添加煙囪的剛度等辦法。
2)當在規劃過程中,還能夠經過采納改變鋼結構煙囪的自振周期,在恰當高度添加煙囪的水平支點;使用煙囪振阻尼器恰當減輕風振的影響,減小風振帶來的破壞等辦法來減弱橫風向風振。假如在調整煙囪剛度后難以達到目的,可在煙囪上部設置破風圈也是一種有用的解決辦法。
3)為了添加煙囪安穩,煙囪能夠采納拉索、塔架等輔助支撐結構。
