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一型鋼混凝土組合結構。鋼一型鋼混凝土組合結構下部一定范圍采用型鋼混凝，土組合結構，上部則采用鋼結構的結構形式，在高聳結構中應用較多，在高層建筑結構，尤其是層建筑結構中應用廣泛。結構下部的混凝土中配置適當數(shù)量的型鋼，可減小構件截面尺寸、提高構件的變形能力、增強結構的延性、改善結構的抗震性能。上部的鋼結構可減小結構自重、減少結構地震作用效應。這種結構能更好地利用不同材料的力學性能，比鋼結構的耐久性能好、抗側剛度大，比混凝土結構的自重輕、抗震性能好，但其耐久性、抗側及抗風能力、結構的防火性能等不如混凝土結構，結構的抗震性能不如鋼結構，同時這種結構的造價較高。鋼結構。鋼結構自重輕、抗震性能好，施工周期短、施工質量更易，但結構的耐久性、防火性較混凝土結構差，高聳鋼結構維護不方便且維護費用較大，同時鋼結構構件多、構件層次多、不同構件之間的連接層次多，在長期風荷載作用下連接的抗疲勞性能將在很大程度上取決于施工質量。拉線式的桅式結構。對于高寬比很大的高柔結構來說，采用拉線式結構是解決結構物有效抵抗水平荷載、減小結構物水平位移和解決結構物抗傾覆問題的常用結構形式，目前國內外應用較為廣泛。其優(yōu)點是結構橫向尺寸小而高度可以很高，結構物本身材料用量少、造價較低；缺點是拉線的設置占地面積大。由于該項目高度為500m，拉線長度很大，因此其變形如何控制、拉線沿結構物高度如何布置以及拉線基礎的抗拔處理是問題的關鍵。髙度為500m的拉線桅式結構目前國內外應用很少，且該項目高寬比為8.24,采用自立式是適宜的。筒中筒鋼結構。結合該項目的特點，如果采用鋼結構筒中筒方案，內筒和外筒之間的間距為3?5m，內外筒之間設置適當?shù)臋M向聯(lián)系構件共同抵抗水平荷載。內筒和外筒本身構件的截面尺寸將會較小，材料用量、結構自重及工程造價指標效果可能較好；該方案的內外筒之間具有很好的解決豎向交通問題的空間。由于材料是鋼材，因此其耐久性(主要表現(xiàn)為防腐性）和防火性能較差。該項目現(xiàn)階段的方案設計將進行混凝土筒體結構、混凝土巨型框架結構及鋼一型鋼混凝土組合結構的建模分析，根據建模分析的結果及相應的性能指標，結合不同方案的工程造價綜合確定推薦方案。后續(xù)將進行拉線式的桅式結構和筒中筒鋼結構的建模計算和相關性能指標的分析。

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溫度效應。由日照產生的筒身陽面與陰面的溫度差，應按當?shù)貙崪y數(shù)據采用。當無實測數(shù)據時，按20°C采用。混凝土在溫度作用下線膨脹系數(shù)^=KT5?；A傾斜?；A傾斜值按GB50007—2002規(guī)定的地基允許傾斜值采用。此處考慮tan沒=0.001。荷載工況的確定，方案設計時按照承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，分別考慮不同的荷載組合工況，共6種不同工況。承載能力極限狀態(tài)時荷載效應基本組合：工況一：1.0自重+1.4風荷+1.0溫度+基礎傾斜工況二：1.35自重十1.4風荷+1.0溫度+基礎傾斜承載能力極限狀態(tài)時地震作用與荷載效應基本組合：工況三：1.〇自重+〇.28風荷+1.3地震+1.0溫度+基礎傾斜工況四：1.35自重+0.28風荷+1.3地震+1.0溫度+基礎傾斜正常使用極限狀態(tài)時荷載效應標準組合：工況五：1.0自重+1.0風荷+1.0溫度+基礎傾斜抗傾覆驗算組合：工況六：0.9自重+1.4風荷+1.0溫度+基礎傾斜塔身結構靜動力計算與分析對不同方案的煙囪建立了三維有限元模型，并進行了不同工況下的非線性靜力分析，計算了結構的位移、內力和應力；然后進行了結構的動力特性計算，得出了該結構的自振頻率和振型特點；后進行了基于特征值的結構穩(wěn)定性計算。

各部分的具體計算結果及應滿足的相關條件如下：(1)非線性靜力計算結果。傳統(tǒng)計算煙囪內力的方法是將鋼煙囪簡化為懸臂桿，該方法思路清晰，設計簡單，但計算結果太粗糙，不能滿足計算的要求。該方案采用大型有限元軟件ANSYS對煙囪進行建模計算，在計算中考慮了大位移以及由于風荷載、日照和基礎傾斜等原因使筒身重力荷載對筒壁任意水平截面會產生附加彎矩（即P—<5效應）等幾何非線性的影響。在ANSYS中可打開幾何非線性功能來分析，命令流即為NL-GEOM、ON和STIFF、ON。通過有限元建模，計算了不同工況下各控制點相對地面的位移以及各節(jié)段間相對層間位移角，各位移應滿足規(guī)定的水平位移限值。關于水平位移限值的取值，在GB50135—2006中的表3.0.10中規(guī)定，在以風為主的荷載標準組合作用下，自立塔的水平位移限值為1/75,而以地震作用為主的荷載標準組合作用下的水平位移限值為1/100;高聳結構中的自立塔一般為高寬比很大（大于1〇)的細柔結構如電視塔和輸電塔等；而方案中的煙囪髙寬比并不很大（高寬比為8.24)，因此，如此大的水平位移限值將不適用。在JGJ3—2010中的第4.6.3條規(guī)定，對于大于250m的建筑，在風荷載或常遇地震作用下的位移限值為1/500,但此限值沒有考慮日照溫差以及基礎傾斜所產生的水平位移；綜合上述兩個規(guī)范中對水平位移限值的規(guī)定以及考慮GB50011—2001中不同水平位移限值所對應的結構性能水平，該方案擬取結構的水平位移限值為1/200。計算了控制工況下各控制截面筒體或支柱的軸力、剪力和彎矩，并以此為依據利用Matlab軟件編制的異型構件（如箱型、工字型構件）壓彎荷載作用下的配筋計算程序進行各控制截面的配筋計算。提取了控制工況下筒體不同節(jié)段的大拉應力和大壓應力，可以找到結構的整體應力分布規(guī)律，還可以發(fā)現(xiàn)薄弱部位并進行加強。結構動力特性計算結果。利用上述有限元模型對不同方案塔身結構進行了自振特性分析，得出了結構的前6階自振頻率和振型，確保、二階振型為結構的整體彎曲振動，而局部振動發(fā)生在高階振型部分，并滿足JGJ—2010中對于B類高層建筑中扭轉與平動周期比小于0.85的要求。結構的穩(wěn)定性計算結果。從結構上看，大型煙囪是空間薄壁殼體，分析設計特別是穩(wěn)定分析設計較復雜。目前對于大直徑煙囪的穩(wěn)定設計還沒有相應的規(guī)范和規(guī)程?，F(xiàn)對煙囪結構基于特征值的彈性穩(wěn)定進行了計算，提取了在控制工況作用下的前6階穩(wěn)定性系數(shù)和屈曲模態(tài)，掌握大型煙囪結構整體屈曲和局部屈曲的特點，并確保階穩(wěn)定性系數(shù)大于4,滿足工程中對結構的穩(wěn)定性要求

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