本頁關鍵詞：鋼板倉
國內外對鋼板倉受力分析研究的差異，鋼板倉以其優越的結構性能廣泛應用于糧食、飼料、氧化鋁粉、煤炭、水泥、礦渣粉、電力、化工等各行業。但由于相關理論的研究滯后于實際工程的建設,不可否認的是關于鋼板筒倉的破壞事故時有發生。其理論研究的關鍵和難點主要表現在儲料荷載的正確計算、缺陷對鋼板倉結構的穩定性影響以及地震中儲料顆粒間的摩擦對地震作用的減弱等方面。同時,鋼板倉常年暴露在大氣中,受到太陽輻射而產生非均勻的溫度效應,對結構產生不利影響。本文即結合實際工程,采用數值模擬分別對鋼板倉由于卸料引起的壓力增大效應、太陽輻射對結構性能的影響以及其結構形式進行了分析和研究,最后,對一大型水泥鋼板倉進行了結構設計,并用ANSYS對其進行了穩定性分析。 通過和國外規范的對比,發現我國規范深倉采用 Janssen理論,淺倉采用Rankine理論,而國外均采用 Janssen理論,且我國水平側壓力修正系數取值偏大,豎向摩擦力修正系數偏小,未考慮儲料偏心的影響。針對大型落地式鋼板倉,采用顆粒流分析程序PFC2D對其進行了裝料和卸料過程的數值模擬,并結合國外規范給出了這兩個修正系數的建議取值。 在分析太陽輻射時,考慮了輻射陰影的影響,并提出了陰影的計算方法,然后通過ANSYS,分四種工況分析了各自的非均勻溫度場分布,進而得到了考慮太陽輻射陰影引起的非均勻溫度場對結構性能的影響,發現考慮太陽輻射陰影,單面對流換熱工況對結構的影響最大。
為使鋼板倉主次結構體系受力更加合理,提升鋼板倉結構抗震性能,降低鋼板倉建造成本,提高鋼板倉施工效率,推廣其在中高烈度區的應用,采用盈建科軟件和有限元程序架構STRAT分析了主次結構連接方式及減震技術對鋼板倉結構體系抗震性能的影響.研究結果表明,次結構采用底部+頂部與主結構連接,可減少鋼板倉外圍護開洞,更便于工程施工,為四種全框架形式中的最優連接方案;半框架形式主次結構相比于全框架形式,減少了次結構構件數量,降低了鋼材用量,增加了使用空間,提升了建造效率,可實現次結構的標準化設計和工業化生產;在罕遇和極罕遇地震作用下,屈曲約束支撐和防屈曲鋼板剪力墻的應用,增加了結構耗能能力,減少結構所受地震作用,降低了結構損傷程度,顯著提升了鋼板倉主次結構的抗震性能.
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