基于蒙特卡洛法的粮食侧压力下SIW墙板可靠性及灵敏度分析

“结构-隔热”一体化复合墙板(SIW墙板)是一种新型粮食平房仓墙体构件,由内、外叶混凝土墙和保温板通过连接件组成。为研究粮食侧压力作用下SIW墙板力学性能的可靠性及随机参数的灵敏度,建立了有限元分析模型,以内叶墙挠度和混凝土强度不同控制条件的功能函数为失效准则,采用蒙特卡洛拉丁超立方抽样方法,对影响SIW墙板承载力的随机输入参数按分布类型开展了100000次抽样及计算,分析了SIW墙板的可靠性,量化了随机参数的灵敏度。研究结果表明:有限元模拟结果与试验结果相差不足5%,功能函数失效概率分别为P f1=5.02×10^(-2)、P f 2=3.30×10^(-4),建立的有限元模型是有效的,对比规范其可靠度均在安全范围之内,应主要考虑影响混凝土强度失效较大的参数;粮食重力密度、混凝土弹性模量和保温板弹性模量的变化对SIW墙板混凝土强度可靠性的影响较大。研究成果为SIW墙板结构设计及优化提供了参考依据。

粮食平房仓“结构-隔热”一体化墙板热工性能研究

为了提高散装粮食平房仓墙体保温隔热性能,提出了一种新型“结构-隔热”一体化墙板(SIW墙板)。通过试验和数值模拟,分析了保温板厚度、连接件等对SIW墙板热工性能的影响,揭示了内、外叶墙板温度、热流密度随时间的变化规律,得到了SIW墙板的传热系数,基于传热系数指标开展了SIW墙板在不同储粮生态区的适用性评价。结果表明:相较于传统平房仓砖砌墙体,保温板厚度为50 mm和80 mm的SIW墙板传热系数分别降低了45.81%和56.13%;GFRP连接件在SIW墙板中的热桥效应不显著,对墙板温度场的影响较小;相较于保温板厚度为50 mm的SIW墙板,80 mm厚的SIW墙板能满足3个储粮生态区对粮食平房仓墙体传热性能的要求。