大型筒仓与地基动力相互作用研究

筒仓作为一种工程结构,在工程实际中得到广泛的应用.本文以某大型筒仓结构为例,考虑到散体、结构、地基的相互作用与影响,考虑地基与基础及结构的耦合问题,采用半解析半数值的方法对弹性地基上的筒仓结构进行了动力分析计算.分别计算了满仓和空仓时系统的频率以及所对应的振型图.     

贮料对钢仓壁面静动压力特性的弹塑性分析

考虑地基对筒仓结构的影响，采用Mare有限元程序提供的边界条件高度非线性的接触算法模拟散料对仓壁的作用，对钢板壁面的应力强度和位移变形进行弹塑性分析，将计算结果与应用Jansen静压力理论公式计算出的结果作比较，探讨了非线性接触算法计算结果的可靠性。然后，通过考虑动力效应的侧压力公式对仓壁的动力特性作进一步分析。通过静动力特性分析得出，仓底部位的应力和位移达到最大，对工程设计具有参考意义。     

大型筒仓结构与地基的动力相互作用研究

本以某大型筒仓结构为例，考虑到散粒体-结构-地基的相互作用，利用部分集中质量-筒仓耦合相互作用法，对弹性地基上的筒仓结构（包括单体筒仓和筒仓群或排仓）进行了多种工况、系统的有限无动力分析计算。经与刚性地基上的筒仓动力响应的比较，得出以下结论：在对地基施以相同的水平激励时，弹性地基上筒仓的动力响应大于刚性地基上筒仓的动力响应；刚性地基上群仓的动力响应大于单体仓的动力响应；弹性地基上单体仓的动力响应大于群仓的动力响应。     

CFG桩复合地基在立筒仓工程中的应用研究

以白象集团商丘面粉厂立筒仓CFG桩复合地基为工程背景，在现场实测的基础上，通过对立筒仓群的实测沉降数据、三维有限元数值计算值与理论设计得到的沉降值进行对比分析，对立筒仓群的沉降及CFG桩复合地基力学作用机理进行了研究，讨论了CFG桩复合地基的沉降规律，检验了CFG桩复合地基的实际效果。     

巨型整体式筒仓基础有限元分析

超大直径贮煤筒仓的堆煤区面积大,采用天然地基可带来显著的经济效益.然而,堆煤区的竖向煤压力将使得基础土体产生沉降和水平径向位移,进而对筒仓壁承台下的桩基产生较大的负摩擦力和水平推力,正确计算分析这两个作用力及其对桩内力分布的影响并提出合理的桩基设计方案对筒仓基础设计至关重要.本文以河源电厂120m直径贮煤筒仓为工程背景,对三种不同的桩基方案,进行了三维有限元计算分析,计算模型中,土体假定为理想弹塑性材料,服从Drucker Prager屈服准则和非关联流动法则,而且还考虑了桩土之间的相互摩擦接触作用.通过计算结果的比较最终得出安全、经济适用的桩基设计方案,从而论证了堆煤区采用天然地基的可行性.     

桩筏基础与地基共同作用的半解析半数值分析法

将群桩筏板基础离散成桩和弹性板,桩筏基础与地基的共同作用转化为桩、弹性板与地基之间的力与位移协调分析。对不同的地基模型求解相应的地基柔度系数,同时将桩作为弹性杆件求解其柔度系数,并将筏板视为地基上的四边自由矩形板,求出其在地基反力、桩顶反力和外荷载以及简支边广义位移共同作用下的位移,最后通过力和位移协调建立桩、筏、地基之间的共同作用方程并求解。算例对比表明半解析半数值方法具有较好的精度,能满足实际工程计算需要。     

大型落地式钢板筒仓的参数化建模及静力有限元分析

本文研究了基于有限元程序ANSYS的大型落地式钢板筒仓的参数化建模,这种方法可通过输入若干控制参数,快速地完成筒仓结构的建模、加载和计算过程。然后,以某筒仓的实际工程为例,采用编制的语句完成筒仓的静力有限元分析,得到了筒仓结构主要的内力和位移,并对得到的结果进行了分析。     

钢筋混凝土冷却塔环板基础的试验与研究

本文以某６０００ｍ２淋水面积钢筋混凝土自然通风冷却塔为工程背景，进行了钢筋混凝土环形板式基础模型的轴对称及非轴对称加载试验，测读了在荷载作用下环基的地基反力、水平位移和沉陷及钢筋的环向应变等数据。又分别按半无限弹性体地基假定及简化计算─—倒梁法，进行了计算分析，并与试验结果进行了比较，提出了设计建议。     

大型贮煤筒仓整体结构水平位移的有限元分析

以国电霍州发电厂为例,运用ANSYS软件建立模型,设定了边界条件及计算范围,分析了贮煤筒仓整体结构的筒仓壁、桩体的水平位移,并得出了模拟结果,为实际工程的设计提供了参考资料。     

上部结构、梁板式矩形筏基和地基共同作用解析分析

将弹性地基上的梁板式矩形筏基视为十字交叉梁与平板组合体系,上部结构刚度简化为等效刚度板,采用半数值、半解析方法,通过梁、板、柱以及地基之间力与位移平衡协调分析,可得到考虑上部结构刚度时梁板式筏基与地基共同作用的半数值、半解析解。该方法收敛性较好,未知量少,便于实际应用。算例结果表明,上部结构刚度对梁板式筏基的变形和内力影响显著。工程实例表明,该方法具有较好的适应性,特别是对于常规的岩土工程勘察资料,可采用插值的方法进行地基沉降系数计算。     

散料结拱时钢板仓内动态壁面压力的计算和实例应用

考虑钢仓散料结拱和拱面矢高情况推出了仓壁的动压力理论计算公式,并将公式用于模型仓的分析中,其计算值接近试验测试结果。将此公式应用到一大型利浦钢板筒仓工程实例中,其应力和位移结果与静态Janssen公式结果进行比较,说明推导出的动态压力理论公式可用来对钢板仓失效分析,可为工程设计及钢板筒仓应力分析提供参考依据。     

地质灾害下某筒仓结构的鉴定

本文介绍了钢筋混凝土排仓结构在岩溶突水地质灾害下的结构可靠性鉴定,对于该排仓结构按上部结构、地基基础两个结构系统进行可靠性评定,其中上部结构包括仓顶、仓壁、仓底、仓下支承结构四个鉴定单元。对于受地质灾害影响的构筑物可靠性鉴定,主要按裂缝分项和整体侧移分项进行可靠性评定,并根据搜集的相关资料定量分析地下水流失引起的负摩阻...     

钢筋混凝土筒仓库侧卸料静动态压力分布研究

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Drucker-Prage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(GB 50077-2003《钢筋混凝土筒仓设计规范》)、美国筒仓规范(ACI 313-97)、德国筒仓规范(DIN 1055-6(1987))的计算结果进行了分析对比。分析结果显示,各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。     

混凝土搅拌楼水泥料仓钢支架极限承载力分析

建立ANSYS有限元计算模型,对钢支架结构在最不利工况下的静力、特征值屈曲和非线性屈曲特性进行了计算分析,并对计算结果进行了比较,以对料仓支架结构的承载性能进行评判,得出了一些有益的结论,从而为料仓支架的设计提供指导。     

地下钢筋混凝土粮食筒仓仓壁变形及内力研究

根据柱壳有矩理论,考虑仓壁固定端带来的弯矩及剪力,推导了地下大直径钢筋混凝土筒仓在空仓最不利荷载工况下仓壁的变形和内力计算公式;使用ANSYS程序建立筒仓数值模型,模拟空仓最不利荷载条件下的变形和内力;将理论和数值计算结果与规范法和孙巍巍法的计算结果等进行对比分析。研究表明:筒仓仓底对仓壁上半部分的影响较小,对下半部分影响较大;考虑了仓底对仓壁变形和仓壁内力的影响,得出了仓壁变形和内力计算法,结果与模拟结果更接近。而规范法的圆柱壳无矩理论,得出的仓壁径向位移从仓顶到仓底沿仓壁逐渐增大,在仓底处达到最大值,仓壁环向应力为压应力,与实际情况和数值模拟结果差异较大。本理论可为地下大直径钢筋混凝土筒仓的设计提供参考。     

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。     

漏斗形状改变对筒仓压力影响的细观研究

采用颗粒流数值方法(PFC~(2D))对模型筒仓进行了模拟研究,通过改变漏斗的形状(倾角、开口宽度),对其内部复杂的运动场、内力场,尤其是筒仓在装卸料过程中,散状物料的流动形态及仓壁的侧压力等进行模拟分析。结果表明:开口变化时,对仓壁静压力的影响不是很大,对动压力的分布影响较大;倾角越大,仓壁的动、静水平侧压力也越大。