钢筋混凝土筒仓库侧卸料静动态压力分布研究.pdf
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1、第 3 1 卷第 2期 2 0 1 4年 6月 土木工程与管理学报 J o u rna l o f C i v i l E n g i n e e r i n g a n d Ma n a g e me n t Vo l _ 31 No 2 J u n 2 0 1 4 钢筋混凝土筒仓库侧卸料静动态压力分布研究 林红, 魏文晖, 胡智斌, 叶雨峰 ( 武汉理工大学土木工程与建筑学院, 湖北武汉4 3 0 0 7 0 ) 摘要: 筒仓储料的反复装卸使得筒仓磨损、 开裂甚至倒塌等事故频繁发生, 因此, 能够更加精确地计算出贮料 侧压力在筒仓的设计中显得尤为重要。本文对筒仓储料的静态和动态侧压力的分布
2、规律做了相关研究。本文 对流动贮料作用下钢筋混凝土筒仓侧壁压力分布进行了非线性有限元分析。分析中采用 D r u c k e r P r a g e 模型模 拟贮料, 考虑了贮料的大变形 , 通过设置接触来模拟贮料与筒仓之间的边界条件 , 对浅仓 ( 库侧卸料) 的静态贮 料侧压力和动态卸料侧压力进行了求解 , 并与我国筒仓规范( G B 5 0 0 7 7 2 0 0 3 ( 钢筋混凝土筒仓设计规范 ) 、 美 国筒仓规范( A C I 3 1 3 - 9 7 ) 、 德国筒仓规范( D I N 1 0 5 5 - 6 ( 1 9 8 7 ) ) 的计算结果进行了分析对比。分析结果显示, 各
3、 国的筒仓静态及动态贮料侧压力分布均有所差别 , 并针对我国的计算以及设计方法提出了相关建议。 关键词: 筒仓; 侧压力; 卸料 ; 有限元分析; 接触 中图分类号 : T U 3 7 5 文献标 识码 : A 文章编号 : 2 0 9 5 - 0 9 8 5 ( 2 0 1 4 ) 0 2 -00 2 9 -0 5 S t u dy o n t he S t a t i c a nd Dy na mi c La t e r a l Pr e s s ur e o f Re i n f Or c e d Co nc r e t e S i l o Und e r Si d e Di s c h
4、a r g e L I N H o n g ,W E I W e n h u i , H U Z h i - b i n , Y E Y u - f e n g ( S c h o o l o f C i v i l E n g i n e e ri n g a n d A r c h i t e c t u r e ,Wu h a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ,Wu h a n 4 3 0 0 7 0 , C h i n a ) Abs t r a c t :Th e r e p e a t e d fil l i n g a
5、n d d e mo u n t o f s t o r e d ma t e ria l i n t h e s i l o ma ke s t h e s i l oS we a r , c r a c k i n g e v e n c o l l a p s e o c c u r s f r e q u e n t l y T h u s , i t i s p a r t i c u l a r l y i mp o r t a n t t o c a l c u l a t e t h e l a t e r al pr e s s u r e mo r e p r e c i
6、s e l y i n t h e d e s i g n o f s i l o Thi s a r t i c l e ma d e a r e s e a r c h a b o u t t h e d i s t rib u t i o n r e g u l a r i t i e s o f s t a t i c a n d d y n a mi c l a t e r al p r e s s u r e No n l i ne a r fin i t e e l e me n t a n a l y s i s i S c a r r i e d o u t t o o b
7、t a i n t h e d i s t rib u t i o n o f t h e l a t e r a l p r e s s u r e o n t h e wall o f r e i n f o r c e d c o nc r e t e s i l o d u ring s i d e di s c h a r g e,wh e r e Dmc k e r P r a g e r c rit e rio n i s e mp l o y e d t o d e s c ribe t he c o n s t i t u t i v e b e ha v i o r o f
8、 b u l k ma t e r i a11 a r g e d i s p l a c e me n t s o f b u l k ma t e ri a l a r e t a k e n i n t o a c c o u n t a n d t h e i n t e r a c t i o n b e t we e n t h e b u l k ma t e r i al a n d t h e s i l o w all s i S mo d e l e d w i t h c o n t a c t s u r f a c e s L a t e r a 1 p r e s
9、 s u r e o f s h a l l o w s i l o ( s i d e d i s c h a r g e )i s s i m u l a t e d ,i n c l u d i n g t h e s t a t i c fi l l i n g a n al y s i s a n d d y n a mi c d i s c h a r g e a n a l y s i s T h e r e s u l t s o b t a i n e d f r o m F EM s i mu l a t i o n a r e c o mp a r e d w i t h
10、 t h e p r e s s u r e e s t i ma t i o n s e s t a b l i s h e d b y d i f f e r e n t s t a n d a r d s l i k e t h e C h i n e s e GB 5 0 0 7 7 2 0 0 3t h e Ge r ma n DI N 1 0 5 5 a n d t h e Ame ri c a n AC T 31 3- 9 7 a nd R31 3- 9 7 An a l y s i s r e s u hs s h o w t h a t t he r e s u l t s
11、o f s t a t i c a n d d y n a mi c l a t e r a l pr e s s u r e c a l c u l a t e d b y e a c h c o un t i e s a r e di f f e r e n t , t h e y a l s o ma k e t h e r e l e v a n t g u i d a n c e f o r t he c alc u l a t i o n a nd de s i g n me t h o d i n o ur c o u n t r y Ke y wo r d s :s i l o
12、 s ;S i d e p r e s s u r e ;d i s c h a r g e ;fi n i t e e l e me n t s i mu l a t i o n;c o n t a c t 散料作用于仓壁的侧压力是筒仓设计时需要 考虑的最重要问题之一, 至今 , 仍然没有一个全球 公认的计算方法。作为贮存散状物料的构筑物, 筒仓广泛使用于建材、 电力 、 粮食 、 冶金 、 化工等行 业。筒仓通常是 由钢或钢筋混凝土建造而成 , 其 底部装有卸料漏斗, 上部的上通廊装有筒仓装料 收稿 日期 : 2 0 1 4 - 0 1 1 4修回 E t 期 : 2 0 1 4 -03
13、-03 作者简介 : 林红( 1 9 6 5 一 ) , 女 , 湖北武汉人 , 高级工程 师, 硕士 , 研究方 向为结构动力计算 与抗震设计 ( E m a i l : d s b 1 2 3 w h u t e d u a n ) 基金项 目:国家 自然科学基金 ( 5 1 1 7 8 3 6 2 ) 3 0 土木工程与管理学报 2 0 1 4年 的运输设备。筒仓结构具有 占地面积小、 贮藏容 量大、 便于机械化作业等优点, 随着各国经济的不 断发展, 对筒仓的使用需求将变得十分广阔。 在筒仓设计时 , 如何准确地计算作用于仓壁 上由贮料产生的侧压力是最为重要 的一个问题。 贮 料 的物
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- 钢筋混凝土 筒仓 卸料 动态 压力 分布 研究
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