混凝土圆筒仓日照温度分布有限元分析

为研究日照作用对大直径钢筋混凝土筒仓的影响,本文以热传导理论为依据结合有限元方法,考虑太阳辐射、气温变化、地理位置和几何尺寸等对温度分布的影响,以大型有限元软件ANSYS为平台,利用其参数化设计语言(APDL)建立混凝土圆筒仓日照分布的参数化有限元计算程序,对钢筋混凝土筒仓空仓时的温度场进行瞬态分析。分析得出日照作用下温度分布规律,结果表明不同截面的日照非线性温差以及同一截面的日照非线性内外温差都较大,应对钢筋混凝土圆筒仓的日照温度效应予以重视。     

日照作用对超长高层建筑结构的影响

研究了在日照温差作用下超长高层建筑结构的温度效应计算问题。在分析日照辐射作用特点的基础上 ,设计出日照温差作用温度计算工况 ,给出了日照温差作用温度计算工况参数。利用大型有限元结构分析软件 ,对郑州第二长途电信枢纽工程主体结构在日照温差作用下的整体温度变形和温度内力或应力进行了计算和分析 ,给出结构整体变形特点以及结构不同构件在日照温差作用下温度内力或应力的数值变化范围和分布规律 ,计算结果为工程设计和施工提供了参考。     

圆形筒仓在环境温度作用下的研究

由于筒仓结构长期暴露在自然环境中,受环境温度作用的影响较为显著,有时由温度作用产生的应力会相当大,这会使筒仓结构发生严重裂损,从而给筒仓结构带来危害。对筒仓结构进行热力耦合有限元分析具有重要的理论价值和实际意义。本文以某一预应力混凝土储煤圆形筒仓为原型,分别采用五种分析工况进行顺序耦合热应力有限元分析。研究表明:较大的内外温差对筒仓结构的应力和变形影响较大,较急剧的季节降温对筒仓结构的应力和变形影响较大。若无实践经验,建议在筒仓仓底区域、漏斗部位,环境温度作用可取最大环向拉力的8%计算,筒仓其余区域,环境温度作用可取最大环向拉力的6%计算。     

太阳辐射下钢板筒仓温度场与温度效应研究

综合使用光线追踪法和点盒位置判断理论,提出了一种高效的钢板筒仓太阳辐射阴影区计算方法,并通过试验验证了该方法的计算精度。分析了钢板筒仓加盖和不加盖、满仓和空仓时太阳辐射非均匀温度场的时空分布规律,其中不加盖空仓时的太阳辐射非均匀温度场对结构最为不利。不加盖空仓时钢板筒仓结构正温差温度效应最大,与不考虑太阳辐射均匀温度作用工况相比,最大温度变形、最大温度应力、支座最大径向反力分别增加了135%、85%、85%,支座环向反力从0k N增加到132 k N,建议在工程设计中合理考虑太阳辐射非均匀温度效应。     

Research on temperature field and temperature effect of steel silos under solar radiation

综合使用光线追踪法和点盒位置判断理论，提出了一种高效的钢板筒仓太阳辐射阴影区计算方法，并通过试验验证了该方法的计算精度。分析了钢板筒仓加盖和不加盖、满仓和空仓时太阳辐射非均匀温度场的时空分布规律，其中不加盖空仓时的太阳辐射非均匀温度场对结构最为不利。不加盖空仓时钢板筒仓结构正温差温度效应最大，与不考虑太阳辐射均匀温度作用工况相比，最大温度变形、最大温度应力、支座最大径向反力分别增加了135%、85%、85%，支座环向反力从0kN增加到132 kN，建议在工程设计中合理考虑太阳辐射非均匀温度效应。     

SAP2000和YJK在筒仓结构分析和设计中的应用

采用SAP2000和YJK对某22m直径的熟料库筒仓结构进行了分析和设计,校核了两款软件的分析结果,保证了计算模型的精度。并结合筒仓结构设计规范对比了贮料荷载、内外温差及季节温差对仓壁内力的影响,分析结果表明,内外温差会对仓壁产生较大的环向力和竖向弯矩,设计时应充分考虑。对比分析表明,在同样的内外温差作用下,仓壁越薄,仓壁所受环向力及竖向弯矩越小,故在内外温差较大的筒仓结构设计中应适当控制壁厚。     

巨型贮煤筒仓的有限元分析

电厂贮煤圆筒仓,设计为钢筋混凝土整体结构,这种巨型筒仓设计在国内尚属首次,没有设计经验可借鉴。为此,本文采用大型有限元软件ANSYS,对该筒仓结构进行三维有限元计算,通过计算获得筒仓结构在受温度作用和考虑地基基础影响的内力分布规律,为设计提供依据。     

温度作用对钢筒仓结构影响的有限元分析

利用大型有限元分析软件ANSYS建立了一个高22．2m、直径15m的钢筒仓三维空间模型。在日照作用下，筒仓表面温度由20℃升到50℃时，对此模型进行了瞬态热分析，求解出了温度场分布，并将其作为热荷载施加于结构中进行有限元计算，得出筒壁的温度应力分布规律。分析结果显示，筒仓薄壳由于温度变化而产生的变形在受到外来阻力约束时，会导致温度应力产生，工程设计中应充分考虑此变形对结构的影响。     

大型焊接储煤钢板仓的结构设计和稳定性分析

钢板筒仓具有混凝土筒仓无法比拟的优势,其应用已越来越广泛,但其理论研究还相对滞后,尤其对于储煤用大型钢板筒仓的设计尚没有明确的标准指导。结合一拟建储煤钢板筒仓,根据其现场生产条件和工艺要求分析钢板筒仓的结构选型和布置方案;利用Midas/Gen有限元软件建立仓体和仓顶组装成的整体模型,并对其进行结构静力性能的分析,揭示结构在不同受力状态下的应力分布特征和变形特征,验证结构布置的合理性和安全性。利用有限元分析软件ANSYS对仓体分别进行空仓状态和实仓状态下的特征值屈曲分析,发现实仓状态下的第一阶屈曲特征值较空仓状态减小了86.85%;研究水平环向压力对仓体临界承载力的影响,发现实仓在水平环向压力作用下第一阶屈曲特征值提高了89.15%;最后对仓体进行了考虑材料和几何双重非线性的稳定分析,得到结构的实际极限承载能力,发现钢板筒仓是一种非线性非常明显的结构。     

环向加劲钢筒仓在均匀内压作用下仓壁等效厚度研究

加劲肋通常作为增强筒仓仓壁强度和稳定性的措施,但目前对于如何确定筒仓加劲肋间距及尺寸的设计方法尚不明确。合理设置加劲肋,能起到提高筒仓强度承载力的作用,相当于增加了仓壁厚度。本文用数值方法研究了设置环向加劲肋的钢筒仓在均匀内压作用下的应力分布规律,提出环向加劲肋有效间距的概念,通过参数分析研究了加劲肋尺寸和筒仓几何特征对环向加劲肋有效间距的影响,提出有效间距的实用计算公式。在有效间距公式的基础上,推导出了更准确的均匀内压作用下环向加劲钢筒仓的仓壁等效厚度公式,对《粮食钢板筒仓设计规范》(GB50322-2011)中仓壁折算厚度的计算方法提出修正意见。