大直径筒仓仓顶结构施工对比分析

近年来,我国粮食生产连年丰收,粮食安全总体有保障,因此各地粮仓加速建设,以满足粮食储备要求。大直径浅圆仓锥形仓顶模板支撑因其大跨度、超高等施工难度大、危险系数高、难以一次性浇筑实现等诸多问题存在使用局限。以某粮食仓储项目为背景,细致分析大直径筒仓仓顶结构施工的两种空中支撑平台,为今后类似工程项目施工提供参考。

超大直径筒仓仓顶现浇混凝土施工悬吊支撑桁架安全分析

以旋转盘口式扣件钢管桁架支撑体系为研究对象,针对筒仓施工中支撑平台可能出现的局部拉索或杆件失效,利用ANSYS软件建立剩余结构有限元模型并进行数值分析。考虑两种最不利施工工况:局部拉索失效,分析局部受力杆件失效时结构的承载能力。分析结果表明:当第一圈拉力最大的悬吊钢绞线失效后,其余钢绞线通过应力重分布,使桁架竖向位移略有增加,钢绞线应力增大,但仍能提供桁架承担施工荷载;当桁架下弦杆中应力最大的杆件失效、桁架上弦杆和斜杆失效后,对结构影响都较小,不影响结构承担施工荷载,支撑体系具有较高的安全性。

大直径筒仓仓顶施工支撑体系优化分析

某直径25 m筒仓仓顶为锥壳式结构,采用悬吊钢管桁架作为仓顶施工的支撑体系。为明确此支撑体系在荷载作用下的内力及挠度变化规律,提高其设计承载能力,基于ANSYS有限元分析软件,依次对桁架杆件尺寸不同的支撑体系和钢绞线悬吊位置不同的支撑体系进行优化分析。结果表明：桁架杆件压应力对支撑体系承载力起控制作用;桁架杆件尺寸对钢绞线和桁架杆件拉应力影响显著并呈正相关,对体系承载力影响不大;当桁架杆件尺寸为1.0 m×1.0 m,在距桁架中心5,8,12 m下弦节点处依次均匀拉第1圈,第2圈和第3圈钢绞线时,支撑体系承载力最大。

旋转盘口式扣件桁架受力性能试验研究及有限元分析

通过对旋转盘口式扣件桁架进行足尺场地堆载试验研究,结果表明:在试验加载条件下桁架整体承载性能良好,受力及变形呈现对称性;杆件连接间隙对桁架挠度和杆件应力影响较大。基于旋转盘口式扣件桁架试验数值模型,应用有限元软件对桁架进行分析,旋转盘口式扣件桁架计算值与试验值吻合较好,建模和计算方法可行;对桁架进行施工安全分析,在分段施工过程中,桁架最大挠度和最大承载力均出现在第三阶段,且均满足要求。