钢筋混凝土烟囱作为电力行业重要的高耸构筑物,在生产中发挥着重要作用。现如今多台机组共用一座烟囱的情况越来越普遍,因此烟囱筒身开孔数量逐渐增多。现行的《烟囱设计规范》(GB50051-2013)对同一水平截面开设单个矩形孔洞和两个矩形孔洞情况给出了孔洞圆心角限值,对同一截面开设三个孔洞时的孔洞大小未作详细规定,这在一定程度上限制了此类结构的工程应用。本文依托某实际工程中高度为175m的钢筋混凝土烟囱,建立实体有限元模型研究了不同开孔数量、不同圆心角大小对烟囱受力性能的影响,确定了三开孔烟囱孔洞圆心角最大限值;由于烟囱二阶效应较大,本文研究了附加弯矩的组成规律、确立了三开孔烟囱附加弯矩的计算方法;研究了配筋率对烟囱受力影响,提出并检验了针对洞口的型钢补强方案。本文主要工作内容如下:(1)本文采用ANSYS有限元软件的APDL模块建立参数化实体有限元模型,将混凝土外筒沿筒壁厚度方向划分为三层。本文考虑顺风向风荷载、横风向共振响应、地基基础倾斜、日照温差作用等,以单开孔烟囱承受的外荷载、截面内力等计算结果为依据,得出三开孔烟囱孔洞圆心角大小的限值约为50°。(2)在上述情况下采用编程语言计算附加弯矩大小,以单开孔烟囱按照《烟囱设计规范》计算得到附加弯矩规范值与有限元附加弯矩模拟值间的相对关系为依据,将三开孔烟囱附加弯矩规范值与模拟值相对关系与之作对比,得出按照《烟囱设计规范》计算得到的三开孔烟囱附加弯矩偏于安全,能够用于实际工程设计。(3)通过调整烟囱0~75m截面钢筋配筋率得出,竖向配筋对降低混凝土应力、钢筋应力、截面弯矩的作用明显优于环向钢筋。通过调整烟囱洞口竖向和环向补强钢筋配筋率得出,单独增大某一方向补强钢筋的配筋率并不能显著改善结构受力,同时增大竖向与环向补强钢筋的配筋率补强效果更好。(4)烟囱开孔后需要对洞口处补强,因此洞口附近钢筋较密、不便于施工,因此本文提出了型钢补强方案。通过对所提出补强方案计算分析,并与规范建议补强方案进行对比,得出型钢补强方案的优缺点,最后为型钢补强方案在实际工程中的运用给出了合理化的建议。