玻璃钢是以玻璃纤维为增强材料与各种树脂复合而成的一种新型复合材料(glass fiber reinforced poly-mer,缩写为GFRP或FRP),由于其强度可与钢材媲美,并且又是用玻璃纤维做增强材料,所以又被称为玻璃钢。
增强材料在复合材料中起主要作用,由它提供复合材料的刚度和强度;基体材料起配合作用,它支持和固定纤维材料、传递纤维间的荷载、保护纤维等。玻璃钢具有重量轻,强度高,耐腐蚀,电绝缘性能好,传热慢,热绝缘性好等特性,因而在很多工业领域获得了广泛应用。玻璃钢复合材料具有非均匀、各向异性等性质,比起一般金属材料,它的力学行为要复杂得多。
目前对钢结构烟囱和钢筋混凝土结构烟囱研究的比较多,有相应的设计规范,而玻璃钢烟囱结构的分析还不多见,并且还没有国家规范。针对某工程应用的高60 m的
玻璃钢烟囱,应用大型有限元分析软件ANSYS建立了结构的有限元模型,考虑了烟囱各种构件之间连接的复杂性,应用反应谱法进行了地震响应分析,考虑了水平地震和竖向地震的联合作用,并且按照SRSS组合方法取前108阶振型进行了叠加,同时按照各向异性的复合材料层合壳理论对玻璃钢烟囱进行了强度分析。