贮仓自振特性实验研究

通过对多层仓顶室柱承式贮仓的实验研究,得出了贮仓自振特性随贮料员、贮料状态(散体料、固结料)和激振力变化的基本规律。为进一步完善这类贮仓自振特性的计算提供了可靠的依据。     

深浅仓卸料压力离散元数值模拟研究

筒仓卸料时贮料作用在仓壁上的动压力出现骤然增大及震荡分布的现象,采用室内模型试验法和离散单元法,通过改变筒仓高径比来研究贮料在静态储粮状态和卸料过程中的力学行为,从宏观流态和细观颗粒层次研究贮料颗粒物质的力学行为及二者的本质联系。采用锥形漏斗筒仓,贮料为小麦,装料高4.4 m,直径1.5 m,漏斗高0.7 m,在室内模型试验验证的基础上,利用离散元PFC2D软件分别建立6个不同高径比的深浅模型仓,对筒仓卸料过程进行数值模拟,对静压力、动压力以及超压系数进行对比分析,并从宏观流态和细观动力拱两方面来探究筒仓侧壁动压力增大的原因。结果表明:试验最大动压力发生在筒仓下部约1/3处,模拟最大动压力发生在筒仓下部约1/4处;相同高度、较大直径的筒仓最大动压力随直径增大呈整体上升趋势,但非线性;流态不同、动力拱发生时间不同是深浅仓动压力不同的重要原因。     

火电厂钢煤仓煤压力计算方法探讨

基于经典理论计算煤仓中煤压力的方法,阐明了在流动状态下贮料压力的特点及目前通常做法存在的问题.对火电厂钢煤仓煤压力的计算提出筒仓段和漏斗段的煤压力应分别采用独立公式计算,并给出了有关的计算公式及侧压力系数.     

试论筒仓内贮料结拱时作用于仓壁的压力分布

以美国得詹尼克（Ｊｅｎｉｋｅ）理论的基本观点为基础,根据满储筒仓御时,储料流动压力增大是由于储料形成不稳定拱的情况,在静力平衡条件下,将结拱储料作用于仓壁的压力沿仓壁分布增量简化成梯形并与詹森（Ｊａｎｓｓｅｎ）理论计算结果迭加,导出了储料成拱时储料作用于仓壁的压应力表达式。     

钢筋混凝土圆形地下粮仓仓壁承载力计算方法研究

钢筋混凝土地下粮仓仓壁承受贮料压力、土压力、水压力及结构自重等多种荷载的作用,其承载特性复杂.选取水土压力作用下的空仓状态作为最不利受力条件,分别采用下端固定、上端简支圆柱壳模型分析法和有限元分析法计算仓壁承载力.基于这两种方法的计算结果,研究钢筋混凝土圆形地下粮仓仓壁承载特性,分析仓壁竖向弯矩和环向力分布规律.结果表明:钢筋混凝土地下粮仓仓壁与仓顶、仓底连接处因边缘约束效应的影响,受力状况比较复杂,建议采用有限元分析法对其进行结构计算分析.     

柱承式立筒排仓贮料侧压力地震响应试验研究

为研究立筒排仓贮料对仓壁动态侧压力的地震响应规律,设计制作了缩尺比例为1：25的柱承式立筒排仓和独立单仓模型,进行了3条地震波下不同地震动水准的振动台试验,分析获得两种模型的贮料地震响应特性、仓壁动态侧压力的变化规律与超压系数。研究结果表明：1）地震时仓内贮料与仓壁存在的相位差与仓体位置及测点位置相关;2）边仓与中仓仓壁动态侧压力的分布规律与地震波输入方向有关;排仓的超压系数总体上小于独立单仓;3）边仓的超压系数大于中仓,两者均大于规范采用值,现行规范中所采用的综合修正系数偏小;4）独立单仓不能全面反映立筒排仓的贮料地震响应特性,考虑排仓中不同位置单仓及地震作用方向进行仓壁结构的强度设计十分必要。     

立筒仓卸料结拱弹性变形及其对仓壁压力的影响

以贮料及仓壁的弹性为研究问题的基础，讨论了弹性变形在卸料过程中对动压力的影响。结果表明：贮料及仓壁的弹性变形及其传播有助于破拱和削弱压力峰值，从而为全面分析筒仓的工作提供了一定的理论计算依据     

柱承式贮仓模型的振动实验

为了验证有仓顶室的柱承式贮仓自振特性的理论计算方法,笔者对3个不同的钢制贮仓模型做了输入周期激振力的振动实验。实验测得的频率、振型与理论计算值相吻合,从而给有仓顶室的柱承式贮仓按三自由度体系(即仓顶室和仓体质心的水平位移、仓体绕过质心水平轴的角位移)进行自振特性分析提供了实验依据。并对文献[1]的理论计算公式作了修正。     

立筒仓卸料结拱弹性变形及其对仓壁压力的影响

以贮料及仓壁的弹性为研究问题的基础上，讨论了弹性变形在卸料过程中对动压力的影响，结果表明，贮料及仓壁的弹性变形及其传播有助于破拱和削弱压力峰值，从而为全面分析筒仓的工作提供了一定的理论计算依据。     

中欧美钢筋混凝土筒仓规范对比研究

分析了中国、欧洲和美国的钢筋混凝土筒仓规范在各自规范体系、适用范围、适用对象、贮料物理特性以及贮料压力计算的异同。研究表明:3种规范基本理论和静态压力计算均基于杨森(Janssen)静态压力理论,而贮料物理特性及动态压力放大系数等存在差别。在中心进出粮工况下,欧标的水平压力和竖向压力均最小,仓壁单位周长上总摩擦力最大;美标水平压力和竖向压力均较大;国标除水平压力外,竖向压力和摩擦力均相对较小。     

新型筒中筒仓贮料侧压力研究

根据杨森(Janssen)公式的推导思路,提出了一个筒中筒仓贮料侧压力的计算公式。按照某实物仓的1/52比例,制做了一个有机玻璃模型,做了100多次装料、卸料试验。分析计算与实验结果表明,筒中筒仓的贮料侧压力较单筒筒仓时显著降低。这一结果对于这种新型筒中筒仓的设计研究具有很重要的意义。     

筒仓动态压力的计算和测试

本文介绍了钢筋混凝土筒仓在装卸料时所产生的仓壁动态压力,由于筒仓的流动压力随着仓体深度变化而变化,根据此实际情况,推导了仓壁动态压力的计算公式 。计算结果与筒仓试验测得的动态压力值相接近。     

Lateral Pressure of RC Silos with Static and Dynamic Granular Materials

This paper aims at analyzing material-induced lateral pressure of RC cylinder silo in both static and dynamic condition using the finite element method (FEM).In the finite element software ABAQUS, concrete material is modeled by concrete damaged plasticity model, and stored materials in silo is modeled by the hypoplastic theory.In terms of numerical model, shell elements (S4R) and solid elements (C3D8) are applied for model silo wall and stored materials respectively. The interaction between silo wall and stored materials is simulated by Coulomb friction model and penalty contact constrain provided by ABAQUS.The numerical results are verified with the existing experimental data that are designed to ensure the validation of such numerical model using FEM and it obtains good agreements between numerical results and experimental data.Then the material parameters are analyzed in both static and dynamic condition.According to the analysis, it is clear that critical friction angle, initial void ratio and minimum void ratio have an obvious effect on static lateral pressure while all the material parameters affect dynamic lateral pressure at different levels. In addition, differences of silo wall between elastic and plastic state are analyzed in dynamic condition.The numerical results show that it contributes to increasing dynamic pressure when silo wall enters into the plastic state.Finally, this paper discusses the time-history lateral pressure at different heights along silo wall, and analytical results indicate that larger acceleration values play main roles in producing the maximum lateral pressure at higher part of the silo wall.     

筒仓仓壁动态压力的测试和分析

本文概要记述作用于模型筒仓仓壁的静态压力及由物料流动引起仓壁动态压力的多次测试结果,并绘出仓壁的动压力分布曲线,得出相应的超压系数,为“钢筋混凝土筒仓设计规范”提供必要的试验数据。同时并进行了动态压力的理论分析和数值计算,其结果与试验值基本接近。     

地下圆形粮仓钢板-混凝土组合仓壁弹性应力计算公式推导与验证

地下粮仓因其周围地层的低温或准低温环境对保障粮食品质安全具有显著优势,它是构建绿色生态储粮体系的重要技术支撑。结合工程实际提出一种圆形钢板-混凝土组合地下粮仓,该新型地下粮仓的圆筒形仓壁是由钢板和混凝土两种异材组成的钢板-混凝土组合仓壁(薄柱壳),其强度计算决定着组合仓壁的安全性,是首要应该解决的问题。弹性力学经典的受压圆筒应力计算公式对其不适用,为了研究该组合仓壁的弹性应力求解问题,采用地下结构常用的荷载-结构法,将外侧水土作用简化为沿圆筒外侧均布径向压力,引入了3个假设,建立了受均匀外压作用下的双层异材圆筒计算模型。根据弹性力学理论,计算模型的应力边界条件、界面条件和位移单值条件,推导了受均匀外压双层异材圆筒的应力计算公式。以圆形地下粮仓实际工程的结构参数,建立了钢板-混凝土组合仓壁工程算例,利用推导的双层异材圆筒应力计算公式求得工程算例的解析解,采用有限元法得到工程算例的数值解,二者吻合良好,验证了该双层异材圆筒应力计算公式的正确性。推导的受均匀外压双层异材圆筒弹性应力计算公式解决了地下圆形粮仓钢板-混凝土组合仓壁的应力求解问题,为地下圆形粮仓钢板-混凝土组合仓壁工程应用提供理论参考。     

钢筋混凝土筒仓侧压力的试验研究

论述了作用于模型筒仓的仓壁静态压力及由物料流动引起仓壁的动态压力多次测试结果，绘出仓壁的动态压力分布曲线，得出相应的超压系数。同时并进行了动态压力的理论分析和数值计算，其结果与试验值基本上相接近。     

复式筒仓的设计计算及合理直径的选取

对复式筒仓粮食的垂直压力、水平压力以及仓壁摩擦力进行了分析 ,并给出相应的计算公式 ,同时给出合理直径的选择方法     

粮食浅圆仓散料侧压力计算公式

采用一种新的力学模型,推导了浅圆仓散体侧压力的计算公式.通过分析破裂面位置,讨论了公式的应用范围和算法.该式计算结果与实测值符合良好.     

基于FEM的足尺落地式浅圆钢筒仓静态贮料作用分析

准确计算贮料对仓壁的作用,是大直径浅圆钢筒仓安全设计的前提.为此,采用有限单元法(FEM)对足尺落地式浅圆钢筒仓的静态贮料作用进行了数值模拟分析,包括小麦、铁矿石散粒、石英砂和水泥散料,其本构关系服从Drucker-Prager屈服非关联流动准则.采用3-D模型同时模拟了贮料和筒仓,建立考虑变形的面-面接触对,以更好地反映贮料对仓壁的静态作用.将FEM模拟值与国内外筒仓规范的计算结果进行了对比分析,并讨论了贮料力学参数的影响,表明FEM可作为一种准确、可靠的钢筒仓静态贮料作用计算工具.