Due to their high corrosion and chemical resistance, fiber reinforced plastics (FRP) are becoming widely used as the main structural material for industrial chimneys. However, no national code currently exists for the design of such type of chimneys. The purpose of this study is to investigate analytically the response of FRP chimneys to wind loads. The classical lamination theory is used to substitute the angle-ply laminate of a FRP chimney with an equivalent orthotropic material that provides the same stiffness. Dynamic wind loads are applied to the equivalent chimney to evaluate its response to both along and across wind loads. A parametric study is then conducted to identify the material and geometric parameters affecting the response of FRP chimneys to wind loads. Unlike the across-wind response, the along-wind tip deflection is found to be highly dependent on the angle of orientation of the fibers. In general, the analysis shows that FRP chimneys are very vulnerable to across-wind oscillations resulting from the vortex shedding phenomenon.
There are several parameters affecting the response of industrial reinforced concrete (RC) chimneys, i.e., the severity of wind and earthquake loads acting to the structure, structural properties such as height and cross section of the chimney, the slenderness property of the structure etc. One of the most important parameter that should be considered while understanding the wind response of industrial RC chimneys is slenderness property. Although there is no certain definition for slenderness effect on these structures, some standards like ASCE-7 define slenderness from different aspects of the structural properties. In the first part of this study, general information about the definition of slenderness in the well-known standards and ten selected industrial RC chimneys are given. In the second part of the study, brief information about wind load standards that are used for calculating wind loads namely ACI 307/98, CICIND 2001, DIN 1056, TS 498 and Eurocode 1 is given. In the third part of the study, calculated wind loads for selected chimneys are represented. In the fourth part of this study, the internal forces obtained from load combinations that are applied to chimneys and some graphs presenting the effect of slenderness on chimneys are given. In the last part of the study, a conclusion and discussion part is taking place.
Cho, K.P.;Tamura, Y.;Itoh, T.;Narikawa, M.;Uchikawa, Y.;Nishimura, I.;Ohshima, Y.
Structural Engineering and Mechanics
/
v.12
no.4
/
pp.449-457
/
2001
In the design of industrial chimneys and towers, structural engineers must assume a level of the inherent damping in the structures. In order to better estimate the dynamic response of those structures, actual damping was measured from wind-induced vibration signals of chimneys and towers and its characteristics with respect to the response levels, the structural systems, and the wind direction were discussed. Damping ratio and natural frequency for three chimneys and two towers were calculated using random decrement technique.
This paper presents results of calculations performed according to our own semi-empirical mathematical model of critical vortex excitation. All calculations are carried out using own computer program, which allows the simulation of both the across-wind action caused by vortices and the lateral response of analysed structures. Vortex excitation simulations were performed in real time taking into account wind-structure interaction. Several structures of circular cross-sections were modelled using a FEM program and calculated under the action of critical vortex excitation. Six steel chimneys, six concrete chimneys and two concrete towers were considered. The method of selection and estimation of the experimental parameters describing the model are also presented. Finally, the results concerning maximum lateral top displacements of the structures are compared with available full-scale data for steel and concrete chimneys.
Dynamic and static analyses of existing structures are very important to obtain reliable information relating to actual structural properties. For this purpose a series of material test, dynamic test and static collapse test of the existing two brick chimneys, in Tokoname, are carried out. From the material tests, Young's modulus and compressive strength of the brick used for these chimneys are estimated to be 3200 MPa and 7.5 MPa, respectively. The results of static collapse test of the existing two brick chimneys are discussed in this paper and composed with the results from FEA (Finite Element analysis). From the results of dynamic tests, the fundamental frequencies of Howa and Iwata brick chimneys are estimated to be about 2.69 Hz and 2.93 Hz, respectively. Their natural modes are identified by ARMAV (Autoregressive Moving Average Vectors) model. On the basis of the static and dynamic experimental tests, a numerical model has been prepared. According to the European code (Eurocode n. 8: "Design of structures for earthquake resistance") non-linear static (Pushover) analysis of the two chimneys is carried out and they seem to be vulnerable to earthquakes with 0.25 to 0.35 g.
A comparative study of aeroelastic vibrations of spring-mass cylinder and chimneys, with the help of a few wake oscillator models available in the literature, is presented. The models include those proposed by Facchinetti, Farshidian and Dolatabadi method-I, Farshidian and Dolatabadi method-II, de Langre, Skop and Griffin. Besides, the linear model proposed by Simiu and Scanlan is also incorporated in the study. For chimneys, the first mode oscillation is considered, and the top displacements of the chimneys are evaluated using the considered models. The results of the analytical model are compared with those obtained from the numerical solution of the wake-oscillator coupled equations. The response behavior of the cylinder and three chimneys of different heights are studied and compared with respect to critical parametric variations. The results of the study indicate that the numerical analysis is essential to capture the effect of non-linear aeroelastic phenomena in the solutions, especially for small damping. Further, except for the models proposed by Farshidian and Dolatabadi, other models predict nearly the same responses. The non-linear model predicts a much higher response as compared to the linear model.
Slender structures like reinforced concrete (RC) chimneys are severely damaged or collapsed during severe wind storms or strong ground motions all over the world. Today, with the improvement in technology and industry, most factories need these slender structures with increasing height and decreasing in shell thickness causing vulnerable to winds and earthquakes. Main objectives in this study are to make structural wind and earthquake analysis of RC chimneys by using a well-known international standard CICIND 2001 and real recorded time history accelerations and to clarify weak points of these tall and slender structures against these severe natural actions. Findings of this study show that maximum tensile stress and shear stress approximately increase 103.90% and 312.77% over or near the openings on the body of the RC chimneys that cause brittle failure around this region of openings.
This paper focuses on the stochastic response analysis of industrial masonry chimneys to surface blast-induced random ground motions by using a three dimensional finite element model. Underground blasts induce ground shocks on nearby structures. Depending on the distance between the explosion centre and the structure, masonry structures will be subjected to ground motions due to the surface explosions. Blast-induced random ground motions can be defined in terms of the power spectral density function and applied to each support point of the 3D finite element model of the industrial masonry system. In this paper, mainly a parametric study is conducted to estimate the effect of the blast-induced ground motions on the stochastic response of a chimney type masonry structure. With this purpose, different values of charge weight and distance from the charge centre are considered for the analyses of the chimney. The results of the study underline the remarkable effect of the surface blast-induced ground motions on the stochastic behaviour of industrial masonry type chimneys.
Second-order moments of considerable magnitude arise in tall and slender RC chimneys and towers subject to along-wind loading, on account of eccentricities in the distributed self-weight of the tower in the deflected profile. An accurate solution to this problem of geometric nonlinearity is rendered difficult by the uncertainties in estimating the flexural rigidity of the tower, due to variable cracking of concrete and the 'tension stiffening' effect. This paper presents a rigorous procedure for estimating deflections and second-order moments in wind-loaded RC tubular towers. The procedure is essentially based on a generalised formulation of moment-curvature relationships for RC tubular towers, derived from the experimental and theoretical studies reported by Schlaich et al. 1979 and Menon 1994 respectively. The paper also demonstrates the application of the proposed procedure, and highlights those conditions wherein second-order moments become too significant to be overlooked in design.
As the sea connecting with the East Sea, the Sea of Okhotsk is the most potential area of gas hydrates in the world. In other to examine geophysical structures of gas hydrate-bearing sediments in the Sea of Okhotsk, the CHAOS (hydro-Carbon Hydrate Accumulation in the Okhotsk) international research expedition was carried out in August 2003. In the expedition, high-resolution seismic and geochemical survey was also conducted. Sparker seismic profiles show only diffusive high-amplitude reflections without BSRs at BSR depth. It means that BSR appears to be completely different images on seismic profiles obtained using different frequencies. Many gas chimneys rise up from BSR depth to seafloor. The chimneys can be divided into two groups with different seismic characteristics; wipe-out (WO) and enhanced reflection (ER) chimneys. Different seismic responses in the chimneys would be caused by amount of gas and gas hydrates filling in the chimneys. In hydroacoustic data, a lot of gas flares rise up several hundreds meters from seafloor to the water column. All flares took placed at the depths within gas hydrate stability zone. It is interpreted that gas hydrate-bearing sediments with low porosity and permeability due to gas hydrate filling in the pore space make good pipe around gas chimneys in which gas is migrating up without loss of amount. Therefore, large-scale gas flare at the site on gas chimney releases into the water column.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.