贮料材料参数对筒仓水平地震效应的影响研究

现行规范对于筒仓水平地震作用的计算,是简单地将贮料总质量的80%作为贮料有效质量的代表值,并没有考虑贮料种类的不同对筒仓水平地震作用的影响。有文献指出,规范对于浅仓的水平地震作用的规定过于保守,有进一步进行系统研究的必要。根据一文献中的试验模型建立了相应的数值模型,采用接触算法模拟贮料与结构间的相互作用,将贮料看作成一种连续的理想弹塑性体,采用Mohr-Coulomb屈服准则。针对弹性模量、泊松比和黏聚力3个材料参数,考察筒仓的基底弯矩和基本自振频率两个指标,分析了各材料参数对筒仓水平地震作用的数值结果的影响,并分别与试验值和规范值进行了比较,归纳总结得到了规律性的结论。与试验结果对比,证明数值模拟方法是合理的和可行的。     

基于EDEM的粮食立筒仓卸料动态侧压力研究

立筒仓卸料过程中,贮料流态不断变化,仓壁压力随之表现出不同变化规律。为研究卸料过程中贮料在粮食立筒仓中的流动状态和速度分布、贮料对仓壁产生的动态侧压力以及相应超压系数,采用离散元仿真软件EDEM对粮食立筒仓卸料过程进行模拟,分别选定两种不同卸料速度工况,并结合试验结果对比分析动态侧压力。结果表明：通过直接观察和整体流量指数分析筒仓内贮料流动状态,贮料流态与其所处的筒仓位置有关,发展进程为整体流动—管状流动—漏斗型流动;EDEM仿真模拟与试验结果的静态侧压力值接近、动态侧压力分布规律一致,且超压系数误差在合理范围内;卸料整体过程中,流速快工况的超压系数均大于流速慢工况;筒仓仓壁下部1/3hn范围内的动态侧压力突增最为明显,贮料内部不断重复动态拱过程致使仓壁卸料压力呈现不同震荡分布,且该位置的超压系数高于现行规范的水平侧压力修正系数Ch。EDEM离散元卸料仿真进行动态侧压力研究具有可行性,研究成果可为筒仓结构安全设计提供参考。     

深仓和浅仓储料侧压力新解

基于能合理反映中间主应力效应的统一强度理论,推导出适用于筒仓侧压力计算的统一侧压力系数,并分别将其应用于深仓和浅仓的侧压力计算中,将理论推导结果与既有试验结果、中国筒仓设计规范(GB50077-2003)、美国筒仓规范(ACI313-97)、欧洲筒仓规范(ISO)(EN1991-4)以及经典的筒仓侧压力计算方法如浅仓的Rankine理论和修正的Coulomb理论进行比较,并对中间主应力参数、储料内摩擦角、储料与仓壁间摩擦系数以及高径比等因素进行了参数分析。结果表明:统一侧压力系数物理意义明确,将其应用于深仓和浅仓的侧压力计算与试验结果吻合良好;筒仓结构设计时,应充分考虑中间主应力、储料内摩擦角以及深仓的高径比对仓壁侧压力的影响,储料与仓壁间摩擦系数对侧压力的影响较小,可不予考虑。     

温度作用下大直径钢筒仓贮料侧压力计算方法

为了研究大直径钢筒仓在温度作用下产生的温度侧压力,首先对由于温度作用产生的附加侧压力的各种经典计算方法进行对比研究,分析其内在的联系和区别;然后建立考虑散料和仓壁间相互作用的三维有限元接触模型来模拟温度作用对钢筒仓侧压力的影响.散料和仓壁采用可以考虑温度作用下两者变形的柔-柔接触类型和面-面接触方式.选取两种高径比和三种类型的温度作用来分别模拟温度对深仓和浅仓侧压力的影响,并将数值计算结果与经典方法和试验得出的温度侧压力进行对比分析.通过参数分析研究了不同径厚比、散料的弹性模量和泊松比对侧压力的影响,提出计算温度侧压力的改进方法.     

浅圆仓散料侧压力计算方法研究

大直径浅圆仓贮料顶面一般为锥面,这种情况下的侧压力计算和上部贮料产生的超压问题非常重要．针对这一问题提出2种计算方法．其中一种是将极限平衡思想直接应用于浅圆仓,得到适合于浅圆仓本身的散料侧压力计算方法;另一种是考虑直线挡墙和浅圆仓情况下,两种散料滑动楔体的形状差别,用二者的体积比来修正Coulomb公式,从而得到适合于浅圆仓散料侧压力的近似计算方法．依据仓内散料顶面的堆放方式及其破裂面可能方位等因素,考虑两种工况．每种工况选择适合于自身的一种较简单的计算方法．经实仓试验验证了方法的实用性．     

地上输料通道浅圆仓足尺装卸料试验及仿真分析

为了研究地上输料通道浅圆仓的仓壁和通道压力分布和演化规律,开展了足尺筒仓装卸料试验及仿真分析.研究表明通道的存在影响了仓壁底部侧压力分布,通道压力与其正上方的贮料实际高度相关.朗肯主动土压力系数更适合预测仓壁和通道的侧压力.隧道的深埋浅埋判定依据并不适用于贮料拱效应不明显的浅圆仓输料通道,公路隧道规范和太沙基理论预测的通道顶壁压力与实仓测试值相差甚远,而采用提出的基于浅埋理论的通道压力计算公式更为合理安全.主、次通道顶壁和侧壁偏心卸料过程中均呈现不同程度的超压现象,建议在浅圆仓通道卸料荷载计算时应适当考虑通道的超压系数.     

筒仓-贮料-地基相互作用系统地震响应研究

为揭示筒仓-贮料-地基系统在动力作用下的相互响应机理,开展小型振动台筒仓试验,研究了地震荷载作用下筒仓复合结构加速度、位移和土压力的响应规律,并通过数值模拟对筒仓-贮料-地基相互作用系统的地震响应规律进行了分析.结果表明:筒仓仓顶加速度峰值随贮料增加呈先增大后减小的趋势,贮料与筒仓的相对运动对筒仓系统具有减震作用.同一工况筒仓母线上的位移形态相近,位移峰值随着贮料量的增大而增大,沿高度方向上下相差较大.在地震波作用下,土压力上下浮动,但整体上呈现出逐渐上升的趋势,直至稳定在某一数值.研究成果可为地震作用下筒仓结构的安全运营提供一定的理论依据.     

水泥厂钢筋混凝土圆形筒仓支承结构设计

钢筋混凝土圆形筒仓是水泥厂应用最广泛的贮料构筑物;文章通过钢筋混凝土圆形筒仓仓下支承结构及仓底板的研究,给出筒仓的计算方法和公式,利用有限元数值分析软件ANSYS模拟不同筒仓进行比较,验证其合理性,为实际设计提供必要的理论依据,以供设计者参考.     

《园筒型贮仓在地震作用下的有效贮料荷载》试验研究通过鉴定

一九八二年十月,我院邀请省科委、贵阳铝镁设计研究院、第七冶金建设公司建科所、国家建委四局科研所、贵州省建筑设计院等单位的工程师及土建系部分教师,对《园筒型贮仓在地震作用下的有效贮料荷载》的试验研究成果进行了鉴定。该项试验研究,系七九年贵阳铝镁设计研究院和沈阳铝镁设计研究院为参加编写《冶金工业厂房构筑物抗震设计施工规程》中有关园筒仓部份的内容而委托我院土建系进行园筒仓动力性能试验研究的。我们在试验过程中,发现所测园筒仓的自振频率与国内现行计算自振频率的公式所得结果出入甚大,且装料后的自振频率也不和空仓时     

现浇混凝土模板侧压力理论与试验

目的根据现浇混凝土模板侧压力试验结果,对现行模板规范中的侧压力计算公式进行验证,为实际工程模板搭设提供可靠的计算依据.方法采用高精度振弦式压力盒对现场浇筑混凝土柱和剪力墙进行压力监测,通过对实测数据分析,验证现行模板规范公式的适用性.结果部分监测点的最大压力值超过模板规范系数影响公式计算值,模板规范液体压强公式计算值与监测点最大压力值较接近.结论按目前模板规范给出的计算公式进行模板支撑的搭设,规范系数影响公式计算结果与实际侧压力值相差较大.采用液体压强公式进行工程模板压力计算偏于安全.