钢筋混凝土深筒仓环向应力的分析与计算.pdf
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1、江苏建筑 2 0 1 4年第 3 期 ( 总第 1 6 2期 ) 钢筋混凝土深筒仓环向应力的分析与计算 韩兴珍 范进 ( 南京m- r 大学土木工程系。 江苏南京2 1 0 0 9 4 ) 曲 奄 要】 贮 料作用下, 仓壁环向应力 值对筒仓结构设计起控制作用, 为了 深入研究 仓壁环向应力的主要影响因 素和影响 规律 。 采 用有 限元 方法对端部约束 、 高径比、 壁厚 等参数对环 向应力的影 响进行 了分析 分析 结果表 明相 同高度 处的环 向应 力绝对值随着 高径 比的增加 而增加 。 随着壁厚 的增加 而减 小。通过 有限元的计算结果与按我 国筒仓设计 规范的计算结果的 比较表明
2、: 贮料作 用下, 环 向应力的 2种计算结果在仓壁 下部 时有 明显 的差别。文章对规范 中环 向应力的计算公式 提 出引 入参数 O t 进行修正 。 并根据数值分析 结果 给 出了 的计算表 达式。 f 关键词1 筒仓; 深仓; 环向应力: 有限元分析: 规范设计公式 【 中图分类- - T U 3 7 5 文献标识码1 A f 文章编号 1 0 0 5 6 2 7 0 ( 2 0 1 4 ) 0 3 0 0 3 1 0 3 T h e An a l y s i s a n d Calc u l a t i o n o f Ho o p S t r e s s i n t h e Re
3、i n f o r c e d Co n c r e t e De e p S il o HAN Xi n g - z h e n F AN J i n ( D e p a r t m e n t o f C i v i l E n g i n e e r i n g , N a mi n g U n i v e r s i t y o f S c i e n c e&T e c h n o l o g y , N a mi n g J i a n g s u 2 1 0 0 9 4 C h i n a ) Ab s t r a c t : T h e h o o p s t r e s s
4、i n t h e s i l o w a l l c a u s e d b y s t o r e d ma t e r i a l p r e s s u r e p l a y s a c o n t r o l r o l e i n t h e d e s i g n o f s i l o I n o r d e r t o b e t t e r r e s e a r c h t h e ma i n f a c t o r s o f h o o p s t r e s s a n d i n fl u e n c e r u l e s Th e e n d r e s
5、t r a i n t , r a t i o o f h e i g h t t o d i a me t e r a n d t h i c k n e s s a r e a n aly z e d f o r t h e e f f e c t o f h o o p s t r e s s b y u s i n g t h e F E M T h e a n aly s i s s h o we d t h a t t h e a b s o l u t e v alu e o f h o o p s t r e s s a t the s a me h e i g h t i n
6、 c r e a s e s w i t l l the i n c r e a s e s o f h e i g h t - d i a me t e r r a t i o ,b u t t h e a b s o l u t e v alu e d e c r e a s e s w i t h t h e i n c r e a s e s o f t h e wall t h i c k n e s s B y the c o mp a r i s o n b e t w e e n the r e s u l t s c a l c u l a t e d b y the F E
7、M r e s u l t s an d t h e c o d e o f d e s i gn , i t C an b e c o n c l u d e d t h a t u n d e r t h e a c t i o n o f s t o r e d ma t e ri a 1 the e r r o r o f t h e t wo c o mp u t a t i o n al me t h o d s a J ) o u t the h o o p s t r e s s i n the l o w e r w a l l i s o b v i o u s Th e
8、s t a n d a r d f o r mu l a o f t h e h o o p s t r e s s i s mo d i fi e d b y i n t rod u c i n g a p a r a me t e r Ac c o r d i n g t o t h e r e s u l t s o f n u me ri c al a n aly s i s , t h e c o mp u t a t i o n al e x p r e s s i o n s o f s i s g i v e n Ke y wo r d s:s i l o ; d e e p
9、s i l o ; the h o o p s t r e s s ; fin i t e e l e me n t me t h o d ; s t a n d a r d f o rm u l a 0引 育 筒仓分 为深仓 与浅仓 , 根据我 国 钢筋混凝土简 仓设 计 规 范 ( G B 5 0 0 7 7 2 0 0 3 ) m ( 下文 简称 “ 筒规 ” ) 1 0 3条规 定 , 当 筒仓 内贮 料计 算高度与 圆形筒仓 内径或与矩形 筒仓 的短边 之 比大于或等于 1 5时 为深仓 随着我 国现代 化建设需 要 的加 大 大直径 深仓 的应 用越来越被 重视 。矿 业 、 农
10、业 、 化 工 、 电力等领域 中都广泛运用 了大 直径 钢筋混凝土深仓 , 它 成 为我国国民经济建设 中一项不可缺少 的构筑 物2 1 。 依据 “ 筒规 ” 计算 由贮 料压 力引起 的仓 壁环向应力时 , 是不考虑仓壁 顶部和底部的约束影响 。即按照无矩 理论 来 近似计算 仓壁的环向应力 。随着筒仓 的规模越来越 大以及 技 术进 步 ,要 求仓 壁 内力 计算 也越 来越 精确 。本 文利 用 Mi d a s F e a 软 件建 立简仓模型 分析在贮料 作用下仓壁环 向 应力 的分布 。 并研究高径 比、 壁厚对仓壁环 向应 力的影 响规 律 比较分析有 限元计算结 果与按 “
11、 筒 规” 计 算方法 的计 算 结果的不 同 对 “ 筒规 ” 中深仓 环 向应 力的计 算引入参 数 进行修正 。 提出建议 的修 正公式 。 并根据数值分析 结果 得出 O t 表达式 。 1 仓蹙环 向应 力主 要影响因素分析 仓壁环 向应力值对筒仓结构设计起控制作用 。 高径 比、 壁厚对仓壁环向应力的分布有影响 下 面将建立简仓 模型 进行分析。 1 1 有限元基本模型 以某水泥筒仓为计算模型 该 筒仓 主要参数如下 : 内径 d = l S m 计算 高度 H- 4 。 壁厚 t = O 3 5 m , E = 3 2 5 x l 0 7 k N m 2 , 水 【 收 稿H 1
12、 1 2 0 1 4 - 0 3 2 0 作者简介】 韩 兴 珍 , ( 1 9 8 8 一 ) , 南 京 理 工 大 学 土 木 工 程 系 , 硕 士 研 究 生 研 究 方 向 为 结 构 工 程 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 江苏建筑 2 0 1 4年第 3 期 ( 总第 1 6 2期 ) 泥重度 y : 1 6 k N m 3 , 内摩擦 角 P = 3 3 o , 对混凝 土的摩擦系数 p , - 0 2 。 为了避免单元数过 多和计算过于繁琐 , 建模时作出一 定的简化 。有限元模 型如 图 l 。 对于两端约束条件采用底部 固结 顶部 自
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