温度作用下大直径钢筒仓热力耦合屈曲分析

落地式钢筒仓仓壁直接支承于混凝土环梁基础上,这种仓壁与基础的连接方式会使温度作用下筒仓根部产生显著的温度应力和变形,并对筒仓的屈曲性能产生影响.按照欧洲规范EN 1993-1-6推荐的5种壳体屈曲分析方法,分析太阳辐射作用下产生的非均匀温度场对大直径落地式平底圆柱钢筒仓稳定性的影响;并与均匀温度作用和无温度作用时筒仓的...     

环境温度作用对巨型贮煤筒仓的内力影响分析

对一直径120m、容量达10万t的巨型钢筋混凝土贮煤筒仓在环境温度作用下进行有限元分析,分别研究了在空仓和满仓时,环境温度的升高和降低时仓壁的应力状态,并与贮煤侧压力作用时的应力状态进行比较分析。分析结果表明:环境温度降低时,仓壁中的最大环向应力比由贮料侧压力所引起的仓壁中的最大环向应力约大6倍;降温时仓壁中的最大环向应力是升温时的仓壁中的环向应力的7倍;环境温度作用所引起的仓壁竖向应力与由贮料侧压力作用所引起的仓壁竖向应力则差别不太大。最后分析了《钢筋混凝土筒仓设计规范》(GB 50077-2003)中的有关规定,提出了几点设计参考意见,可给类似工程设计提供参考。     

巨型贮煤筒仓在环境温度作用下的有限元分析

本文对一直径120m、容量达10万t的巨型钢筋混凝土贮煤筒仓在环境温度作用下进行有限元分析,分别研究了在空仓和满仓时,环境温度升高和降低时仓壁的应力状态,并与贮煤侧压力作用时的应力状态进行比较分析.分析结果表明,环境温度降低时,仓壁中的最大环向应力比由贮料侧压力所引起的仓壁最大环向应力约大6倍;降温时仓壁最大环向应力是升温时的仓壁中的环向应力的7倍;环境温度作用所引起的仓壁竖向应力与由贮料侧压力所引起的仓壁竖向应力差别不太大.最后分析了《钢筋混凝土筒仓设计规范》(GB 50077-2003)中的有关规定,提出了几点设计参考意见,可给类似工程设计提供参考.     

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。     

钢筋混凝土排仓在贮料及温度作用下的有限元分析

采用YJK对某矩形钢筋混凝土排仓进行了建模分析,对比了贮料满仓、隔位满仓和季节降温下排仓的变形与应力分布,另外也对比分析了设置中部纵梁对排仓变形及温度应力的影响。分析结果表明贮料隔位满仓工况为最不利工况;季节降温下排仓仓壁温度应力分布呈中间大两端小的形态,长向仓壁最大贮料应力部位的温度环向应力约为贮料应力的55%～60%,短向仓壁最大贮料应力部位的温度环向应力约为贮料应力的13%～18%;设置中部纵梁可有效控制贮料产生的变形及应力,对控制季节降温引起的效应也有一定作用。     

火力发电厂干灰库温度应力的有限元分析

运用有限元软件ANSYS对某工程灰库筒仓结构的温度场和温度应力进行仿真热-应力耦合分析,得到了灰库不同部位的温度场、温度应力曲线,建立了在温度应力影响下,仓壁环向拉应力随壁厚和温差变化的对应关系;对比分析了筒仓外壁是否设置保温材料,对仓壁受力的影响.研究结果表明,筒仓的温度应力和其对结构产生的影响在实际工程实践中不可忽略,温度效应不仅增大了筒仓壁的环向拉力,而且对于仓壁环向平面内负弯矩影响作用较大,通过设置保温材料可以有效降低筒仓结构的温度效应.     

基于SAP2000的钢筒仓设计方法与探究

大型钢筒仓结构在复杂荷载作用下,其仓壁将承受较大的竖向荷载,当仓壁竖向压应力大于所能承受的临界应力时,钢筒仓就会发生失稳破坏.以《钢筒仓技术规范》(GB 50884-2013)为依据,运用有限元软件SAP2000对架空式锥底钢筒仓的5组不同壁厚模型进行计算分析,其中部分模型利用竖向短肋在筒仓底部形成加强区.通过对不同模...     

水泥熟料筒仓在温度和水平压力共同作用下仓壁内力的研究

在大直径水泥熟料筒仓的设计中,温度作用的影响不可忽略,它与贮料水平压力一起影响着仓壁的应力大小和分布。主要研究了大直径钢筋混凝土筒仓在温度和贮料水平压力共同作用下的仓壁应力,同时考虑了边缘效应对其影响。结果表明,在考虑了温度和贮料水平压力共同作用和仓底边缘效应后的仓壁应力,与传统无矩理论方法计算出来的结果相差很大。     

高温贮料作用下钢筒仓稳定性能研究

筒仓内装入高温贮料后,作用于仓壁上的贮料荷载会受到高温作用的影响而产生附加温度侧压力.如果仓内存有冷料时,会在新入仓的高温贮料和仓内原有冷贮料间形成竖向温差,因此产生径向位移差.为使竖向温差处仓壁变形连续且协调,该区域的仓壁内力会显著增大.本文对上述高温贮料作用下钢筒仓的稳定性能进行研究.首先分析不同温度工况作用下筒仓...     

钢筋混凝土筒仓壁内外温差对仓壁设计的影响

针对水泥入库温度对钢筋混凝土筒仓仓壁产生的温差影响，分析了温差产生温度作用效应造成仓壁结构开裂的原因，提出结构构造设计、混凝土原料、配合比选择等方面的技术措施，从而控制温度应力裂缝的产生。     

河南济源中联水泥厂熟料库的结构设计

目前大量大直径水泥熟料筒仓结构应用于实际工程中,熟料出篦冷机后的实际温度为环境温度加65℃在此温度下会引起筒仓结构的温度变形。因此,在设计大直径筒仓时,不仅仅要考虑贮料水平压力的作用,更要考虑仓壁温度应力的影响。但是,我国颁布的《钢筋混凝土筒仓设计规范》仅建议贮料温度为100℃、     

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。     

内压与局部轴压共同作用下钢筒仓屈曲性能研究(Ⅰ):参数分析

采用有限元方法研究了内压与局部轴压共同作用下钢筒仓的屈曲性能。研究的参数包括内压、局部轴压分布角及钢筒仓径厚比等。考察了各参数对筒仓屈曲模态、屈曲时对应的仓底反力、加载边中点下方仓壁的径向位移和环向应力等的影响。局部荷载作用下,仓壁的屈曲变形集中在仓壁局部。仓壁内将形成压力拱承受该局部轴压,且仓底局部范围内的反力为拉力。内压减小仓壁的屈曲变形。同时由于局部轴压作用下沿筒仓高度方向上仓壁的变形呈波浪状,仓壁内的环向应力沿高度方向相应呈波浪状变化。     

大直径落地式筒仓结构在太阳辐射下的温度场分布

基于ASHRAE太阳辐射模型和瞬态热传导理论,对太阳辐射作用下钢筒仓和钢筋混凝土筒仓进行瞬态热分析,得出太阳辐射作用下筒仓结构的温度场.通过研究筒仓仓壁在太阳辐射作用下的温度场,发现储料的热工参数对钢筒仓仓壁的温度场影响较大,而对钢筋混凝土筒仓的影响很小.通过参数分析,研究不同热工参数的储料对钢筒仓仓壁温度场的影响.最后对不同太阳辐射吸收系数、筒仓直径和壁厚对仓壁温度场的影响进行分析研究.     

基于欧标的密肋型波纹钢筒仓结构设计

波纹钢筒仓的分析可将仓壁作为均匀壁厚的等效正交异性壳进行,对两向拉伸刚度和弯曲刚度进行修正,可高效建立波纹仓壁的等效有限元模型.基于欧洲规范[1-7],对意大利热那亚一直径16.38m、高度21.216m的实际波纹钢筒仓工程进行了结构设计分析.仓壁竖向加劲肋为开口薄壁型截面,共54根,周向距离为0.953m.考虑了永久荷载、屋面可变荷载、散料压力、风荷载及仓顶栈桥荷载,同时考虑了10种组合荷载工况的承载能力极限状态和正常使用极限状态.设计分析采用了大型商业有限元软件ANSYS.线性静力分析表明结构的强度及变形满足欧标的要求.强度设计由包含散料压力的工况9控制,最大Mises等效应力发生在仓壁中下区域且略小于材料的强度设计值fy.稳定性分析同时考虑了几何非线性和材料非线性,结果表明各工况下的稳定安全系数均大于欧标规定值1.1.满仓时结构的稳定性设计由工况9控制,而空仓时由工况2控制.抗风梁对提高仓壁在风荷载下的屈曲强度有很大的有益作用.     

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。     

轴压和均匀内压下钢筒仓圆柱壳屈曲承载力研究

我国的《粮食钢板筒仓设计规范》对仓壁的稳定承载力计算方面的相关规定并不完善。本文以钢筒仓仓壁的圆柱壳体为研究对象,引入了四种常见的初始缺陷模式,对轴压和均匀内压下钢筒仓仓壁的弹性和弹塑性屈曲承载力进行了深入的参数化有限元分析,研究了各种缺陷模式对仓壁壳体屈曲承载力的影响,以及均匀内压对仓壁弹塑性屈曲承载力的提高程度。在有限元分析结果的基础上,结合中国规范的相关公式,拟合出轴压和均匀内压下钢筒仓仓壁的弹塑性屈曲承载力的计算公式。     

储煤钢筒仓应力状态分析和强度设计初探

在分析国内外钢筒仓强度设计公式的基础上,通过求解圆柱壳在均匀轴压和内压作用下的微分方程,分析局部弯曲效应对钢筒仓变形和应力状态的影响.根据大量的参数分析,给出仓壁最大等效Mises应力计算公式.数值计算表明,形式简单的拟合公式具有良好的精度,为设计人员进行钢筒仓强度设计提供了参考.     

大直径混凝土筒仓仓壁温度应力参数分析

内外温差对仓壁配筋设计影响较大，起控制作用的环向弯矩可按等效环向力考虑。参数分析结果表明温度作用与内外温差、弹性模量、仓壁厚度等参数呈线性变化关系，且温度作用与贮料荷载作用下最大环向力比值随筒仓直径的增加应呈下降趋势。     

轴压和不均匀内压下钢筒仓圆柱壳屈曲承载力研究

我国的《粮食钢板筒仓设计规范》(GB50322-2001)对仓壁的稳定承载力计算方面的相关规定并不完善。本文以钢筒仓仓壁的圆柱壳体为研究对象,引入了四种常见的初始缺陷模式,对轴压和不均匀内压下钢筒仓仓壁的弹性和弹塑性屈曲承载力进行了参数化有限元分析,研究了各种缺陷模式及非均匀内压分布形式对仓壁壳体屈曲承载力的影响。在有限元分析结果的基础上,结合中国规范的相关公式,拟合出轴压和非均匀内压下钢筒仓仓壁的弹性及弹塑性屈曲承载力的计算公式。