装配式浅圆仓折板仓顶结构受力性能数值模拟分析

为解决传统装配式浅圆仓仓顶结构模具成本高、存储运输不便等问题,提出了一种装配式浅圆仓折板仓顶结构。采用分层壳单元数值模拟方法,深入研究该结构在竖向均布荷载下的结构变形与板缝传力性能。与现有单曲率仓顶结构进行对比,分析不同倾角对折板仓顶结构受力性能的影响,确定倾角为25°时结构的承载性能最优。研究结果表明,装配式浅圆仓折板仓顶结构满足承载力规范要求,板缝连接设计有效实现了内力传递,展现出良好的受力性能。此外,该结构还具有建造效率高、成本低等优势,为装配式浅圆仓的设计与应用提供了新思路,具有广泛的推广前景。

半开敞筒壳网架数值风洞研究

大型筒壳网架大量运用于电厂等行业的储煤料棚中,根据工艺的需要端部会进行开洞,针对该类半开敞结构的静风效应,运用FLUENT的风工程计算功能进行数值风洞分析,基于二次开发的STADS和FLUENT的接口程序,通过菜单操作和参数控制,完成模型转换和风压的自动读取及加载,优化了程序的运行速度。以上部开敞的孟加拉某干煤棚和下部开敞的印度某钢厂筒壳网架为研究对象,考虑内外风压的共同作用,给出了不同风向角的风压系数以及风速矢量图。根据风压分布规律和风压相似分区准则,给出了上、下半开敞筒壳网架不同分区的内、外风载体型系数,其计算结果可以为该类半开敞结构的抗风设计提供参考。

地下装配式大直径组合筒仓仓壁稳定性分析

【目的】为实现地下装配式大直径组合筒仓的稳定性验算,对装配式组合仓壁进行稳定性分析。【方法】先以有限元分析法验算证明地下仓壁稳定性是可靠的,再对装配式组合仓壁和现浇组合仓壁的稳定性进行分析。【结果】结果表明,装配式组合仓壁的一阶屈曲模态与现浇混凝土仓壁、现浇组合仓壁的一阶屈曲模态均呈现“椭圆形”整体屈曲。当接头抗弯刚度不小于组合仓壁截面抗弯刚度时,装配式组合仓壁的稳定承载力不小于现浇组合仓壁。通过对刚度比-荷载比曲线上的各点进行拟合,得到可用于验算地下装配式组合仓壁整体稳定性的关系式。【结论】本研究为地下粮仓装配式筒仓仓壁的结构设计提供参考。

大断面岩巷快速掘进分析

6200轨道下山在6号煤层底板砂岩中并采用炮掘方式掘进,受到砂岩坚硬因素影响,巷道掘进速度较慢,平均进尺仅为60 m/月。对影响巷道快速掘进的施工组织、爆破以及设备问题进行分析,提出采用侧卸式装岩机、设置矸石仓等方式提高矸石外运效率,解决迎头堆积矸石影响掘进问题;优化施工组织以及锚杆钻孔施工方式,提高迎头炮眼爆岩效率并缩小围岩支护耗时。经现场应用后,巷道日掘进进尺平均超过3.0 m,月进尺可达到90 m,在一定程度上提升了岩巷掘进效率。

爆炸作用下土中竖井结构荷载分布规律

为研究爆炸作用下非饱和黏土中竖井上荷载分布规律,开展了8组土中竖井受侧向爆炸作用模型试验及24组数值模拟计算。通过对比数值模拟与试验结果,验证了数值模拟计算合理性。根据试验及数值模拟计算结果,分析了竖井上荷载的时空分布规律,提出了能够合理描述荷载轴向、环向空间分布的预测公式。结果表明:(1)荷载轴向上是钟形分布,并且随着装药距离的增加分布越发均匀,且可以认为荷载在一定轴向范围内是同时达到的;(2)荷载环向呈现明显的时空不均匀性,侧压系数和背压系数都随着装药距离与结构直径比值的增大而增大;(3)分别采用修正的正态分布曲线和三角函数曲线描述荷载的轴向和环向分布是合理的。预测公式可以用于竖井结构抗爆分析。

26m直径筒仓仓顶支模施工与过程监测

随着筒仓施工规模的不断加大,其锥形现浇混凝土壳顶施工难度和危险性也在不断加大。本文对一种新型的空间桁架支模体系进行介绍,从其结构形式、构件组成等方面入手,结合项目实际情况,对空间桁架支模进行了整体有限元分析,并对全施工过程进行了监测,实现了数值模拟与现场监测的结合。钢桁架支模及检测技术的运用成功解决了传统支模体系存在的施工效率低、安全性差等问题,并为类似筒仓锥形壳顶支模提供参考。

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。

钢筋混凝土圆形浅仓仓顶结构优化设计研究

以顺德粮食产业园项目为背景,对圆形浅仓仓顶结构进行了优化设计研究。通过理论计算和数值模拟两种计算方法,对锥形壳体壳壁在不同倾角下的结构内力进行了系统研究和对比分析。研究结果表明:锥形壳体环向力上部为压应力下部为拉应力,径向力为压应力,理论计算方法的环向力计算结果与实际不符,建议修正相关理论计算方法;随着倾角的减小,环向力、径向力增大且变化速率加快,综合考虑结构受力、施工和使用情况,以将倾角控制在18°~25°为宜;壳体下部环向受拉区及外环梁需按计算配置受拉钢筋。研究结果对RC圆形浅仓仓顶结构优化设计有所裨益。

风荷载作用下柱支承钢筒仓的受力性能

利用数值方法研究在风荷载作用下柱支承钢筒仓中圆柱壳的结构行为.首先总结作用于圆柱壳的周向风压分布,然后通过线性应力分析及几何非线性分析研究柱支承圆柱壳的受力性能特别是其稳定性,着重分析支承宽度的影响,最后探讨柱承圆柱壳的初始缺陷敏感性.

滑模拖带技术在筒仓工程中的应用

目前,广泛应用于大直径筒仓类建筑的施工顺序为先对仓壁进行施工,然后安装仓顶,存在工序复杂、成本高等问题。而国内研发的滑模拖带施工技术可以解决这些问题,但至今对该技术的系统研究还未进行,应用时会比较危险。对此,结合实际工程对该种施工方法的设计、工艺和施工过程中的监测做了详细的阐述,从理论和实践上保证了该项技术能成功地应用到大直径筒仓类结构中。

钢筋混凝土壳体矮圆仓的外环梁设计

采用环形结构的计算理论,对外环梁进行了受力分析·通过对壳体理论的简化计算,分析了壳体在薄膜力和边缘力作用下的位移和转角,利用外环梁处的位移协调条件,能够求出外环梁的力和弯距,为外环梁的工程设计提供理论工具·并且利用给出的公式可以计算矮圆仓壳体上弯矩和应力的分布·分析表明,弯矩在接近外环梁处较大,远离则逐渐变小·通过与有限元计算和实测的结果对比,说明本文的计算方法具有可靠的精度·

局部混凝土收缩对壳体圆仓影响的研究

由于施工条件和方法的限制,混凝土壳体圆仓的肋与板产生了不同收缩,破坏了原壳体结构自身的力的平衡。由于收缩受到钢筋的抑制,从而促进了壳体内部微裂缝的形成和发展,影响了结构的部分承载能力。本文根据温度和收缩对结构影响的相似性,建立了温度和收缩的转换模型,并进行了数值计算,结果表明该方法具有一定的精度。

地下圆形粮仓钢板-混凝土组合仓壁弹性应力计算公式推导与验证

地下粮仓因其周围地层的低温或准低温环境对保障粮食品质安全具有显著优势,它是构建绿色生态储粮体系的重要技术支撑。结合工程实际提出一种圆形钢板-混凝土组合地下粮仓,该新型地下粮仓的圆筒形仓壁是由钢板和混凝土两种异材组成的钢板-混凝土组合仓壁(薄柱壳),其强度计算决定着组合仓壁的安全性,是首要应该解决的问题。弹性力学经典的受压圆筒应力计算公式对其不适用,为了研究该组合仓壁的弹性应力求解问题,采用地下结构常用的荷载-结构法,将外侧水土作用简化为沿圆筒外侧均布径向压力,引入了3个假设,建立了受均匀外压作用下的双层异材圆筒计算模型。根据弹性力学理论,计算模型的应力边界条件、界面条件和位移单值条件,推导了受均匀外压双层异材圆筒的应力计算公式。以圆形地下粮仓实际工程的结构参数,建立了钢板-混凝土组合仓壁工程算例,利用推导的双层异材圆筒应力计算公式求得工程算例的解析解,采用有限元法得到工程算例的数值解,二者吻合良好,验证了该双层异材圆筒应力计算公式的正确性。推导的受均匀外压双层异材圆筒弹性应力计算公式解决了地下圆形粮仓钢板-混凝土组合仓壁的应力求解问题,为地下圆形粮仓钢板-混凝土组合仓壁工程应用提供理论参考。

一种采用翻板阀密闭的浅圆仓顶通风孔

针对原浅圆仓仓顶通风孔存在的问题,介绍一种"翻板阀密闭的浅圆仓顶通风孔",该通风孔采用新研发的翻板阀密闭,具有结构合理、隔热密闭性好、开启关闭操作快捷等特点,可弥补现有浅圆仓顶通风孔的不足。

一仓一桥在葫芦素选煤厂的应用

介绍了薄壳球仓作为仓储设施、模块栈桥作为输煤栈桥的两项新技术的引进情况,结合二者在葫芦素选煤厂的工程实践,分析了设计及施工过程中的注意事项及改进措施,引发了对新技术的思考,展望了仓储设施和输煤栈桥的未来发展趋势。

超大直径低壁浅仓圆环壳结构模型及其应用

提出一种超大直径低壁浅仓圆环壳体结构无矩理论模型,该壳体底部径向可滑动,壳体内力基本呈无矩内力状态,其温度应力、边缘效应和地震作用可降为最低。计算与分析表明,提出的圆环壳体结构无矩理论模型相对于挡土墙模型可极大幅度地节省材料、缩短施工工期及降低工程造价,是超大直径低壁浅仓结构形式研究的优化方案和最新进展。

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屈曲性能进行对比,得出不同温度作用对不同分析方法得到的筒仓屈曲模态和承载力的影响。最后通过参数分析得出缺陷的形式和幅值对钢筒仓屈曲的影响。

大直径预应力筒仓滑模施工技术

随着我国煤炭工业的飞速发展,大直径筒仓设计不断更新,在高、大、难、险上给施工单位提出了新的挑战,需要攻克众多施工难题。着重介绍了大直径预应力筒仓滑模施工技术的改进和创新,该技术针对仓顶锥壳施工荷载重、平台跨度大、支撑系统挠度不宜控制的特点,为安全、有效地利用滑模平台作为仓顶锥壳施工的支撑系统,对原有滑模工艺进行了改进、优化、提高。通过相关力学计算,结合取得的经济效益和社会效益,按照此方案施工能有效降低成本、缩短工期。

气膜钢筋混凝土穹顶球型仓设计研究

结合门克庆选煤厂原煤及产品煤球型仓实例,介绍了气膜钢筋混凝土穹顶球型仓的结构设计。分别从结构形式选取、建筑设计、荷载选取、球型仓仓体设计、仓下暗道设计及特殊节点构造措施等方面对气膜钢筋混凝土穹顶球型仓的设计进行了详细阐述,为以后气膜钢筋混凝土穹顶球型仓的结构设计提供参考。

悬索法施工大直径筒仓锥壳技术探讨

“悬索法施工大直径筒仓锥壳技术”项目,围绕大直径筒仓锥壳模板支撑施工中的技术难点,针对锥壳等单层、大跨、超高、上部结构复杂的建(构)筑物,采用理论研究、数值模拟、样品制作、现场检测监控等综合研究方法,对悬索结构吊环、钢丝绳的安拆及模板支撑结构安拆等进行了深入的研究。