مطالعه پارامتری پاسخ‎های‎ طولی و عرضی دودکش‎های بتن‎آرمه بلند در برابر باد با تحلیل حوزه فرکانس

Abstract

دودکش‎های صنعتی بلند سازه‎هایی حساس دربرابر بارهای دینامیکی باد می‎باشند. آیین‎نامه‎ها عموماً روابطی تقریبی را جهت تخمین پاسخ سازه‎های بلند در برابر این بارها ارائه می‎دهند، با این‎حال تعیین دقیق پاسخ سازه‎های حساس و لاغر را مستلزم تحلیل دینامیکی می‎دانند. در این تحقیق، پاسخ‎های دینامیکی دودکش‎های بتنی بلند با محدوده ارتفاعی 100 تا 400 متر در مقابل ارتعاشات تصادفی باد، با روش تحلیل حوزه فرکانس مورد تحلیل قرار گرفته است. با توجه به اینکه در این نوع سازه‎ها مود خمشی غالب می‎باشد، لذا سازه دودکش به صورت تیر طره‎ای قائم چند درجه آزادی مدل گردیده است. کلیه مراحل مدلسازی و تحلیل شامل المان‎بندی سازه، تعیین ماتریس انتقال، محاسبه ماتریس‎های تابع طیفی نیروهای طولی و عرضی باد و انتگرال‎گیری عددی جهت تعیین پاسخ در محیط نرم‎افزار متلب انجام شده است. تاثیر پارامترهای مختلف از قبیل ارتفاع دودکش، نسبت قطر فوقانی به قطر تحتانی آن، سرعت مبنای باد و ناحیه قرارگیری دودکش در پاسخ‎های طولی و عرضی سازه مورد بحث و بررسی قرار گرفته ‎است. نتایج نشان می‎دهد ضریب تغییرات پاسخ طولی دودکش‎ها با افزایش سرعت مبنای باد و زبری سطح زمین افزایش می‎یابد. پاسخ عرضی دودکش‎های مورد مطالعه در محدوده سرعت مبنای 10 الی 20 متر بر ثانیه به مقدار اوج خود می‎رسد. کاهش نسبت قطر فوقانی دودکش به قطر تحتانی آن، به طور قابل ملاحظهای پاسخ عرضی سازه را کاهش می‎دهد.