环境与荷载作用下大型钢筒仓力学性能研究进展

钢筒仓是工业、农业等领域不可缺少的储存装置。随着规模的不断扩大,大型钢筒仓的安全性、适用性、耐久性成为人们关注的重点,多位学者对钢筒仓展开了研究。文中综合分析了国内外对钢筒仓的研究现状,在储料作用方面,研究了储料静态侧压力,将规范结果同有限元计算结果进行对比,对储料的接触状态、温度、摩擦角、摩擦系数、本构模型选用,以及偏心卸料过程中的侧压力分布形式进行探讨;在太阳辐射及温度作用方面,对均匀温度作用下钢筒仓仓壁的应力应变及稳定性进行了评估,对太阳辐射作用下形成的不均匀温度场引入余弦分布的概念进行了模拟并深入探究;在地震作用方面,主要进行了有限元分析,输入不同地震波,并与规范计算结果相互比对,基于地震作用下储料作用对仓壁侧压力的影响进行研究。

装配式粮食钢板仓仓壁加劲肋受挠曲二阶效应的影响

本文综合考虑挠曲二阶效应的影响,对工程实例中装配式粮食钢板仓仓壁加劲肋强度进行计算,并将计算结果与规范公式的计算结果进行比较和分析。同时,分析了初始缺陷和仓壁变形对钢板仓加劲肋受到的挠曲二阶效应的影响程度,为装配式粮食钢板仓的安全设计和实际应用提供部分理论支撑和技术指导。

二氧化碳气调技术对浅圆仓大豆储藏效果的影响

为进一步推动虫害绿色防护技术发展,促进仓储工作高质量发展,针对浅圆仓采取下充上排式的二氧化碳气调工艺,通过考察试验仓内不同位置二氧化碳浓度变化情况、大豆品质指标变化情况和储粮害虫防治效果,研究二氧化碳气调技术对浅圆仓大豆储藏效果的影响,并与氮气气调技术进行了对比。结果表明:各检测点二氧化碳浓度维持35%以上的时间超过15 d;对锈赤扁谷盗、赤拟谷盗和玉米象等储粮害虫的防治效果显著,杀虫率达到100%;大豆粗脂肪酸值、蛋白质溶解比率和水分等指标变化较小;与氮气气调技术相比,二氧化碳气体损失的速度较氮气快,因此二氧化碳气调对仓房气密性要求更高,气调成本也更高,但二氧化碳气调技术所需密闭期较短,前期一次性投资较低。综上所述,在仓房具备良好气密性能的情况下,二氧化碳气调工艺杀虫效果显著。

南方地区集中式储粮温控系统应用效果分析

开发了立筒仓和浅圆仓集中式控温系统,1台制冷主机可用于多个储粮仓房控温,各储粮仓房的顶侧均固定连通有自然通风管,制冷主机上固定连通有送风管与回风管,实现同时对多个浅圆仓与立筒仓集中式控温,可以对冷空气进行充分的利用,降低了工作量,单仓造价低,能耗低。

玉米浅圆仓粮面均温管系统的控温应用效果分析

本研究在4—9月,温度24℃、时长13 h的仓内控温空调条件下,比较了在玉米浅圆仓粮堆表面沿仓壁四周有无布置均温管系统的水分、脂肪酸酯变化,分析了它们的平均外圈粮温、最高外圈粮温以及粮面表层外圈平均粮温变化情况。试验结果表明,均温管系统能有效减少夏季玉米浅圆仓引起粮面表层四周水分集中、发热的异常现象,且均温管系统的耗能较低,控温效果明显。

60m直径水泥熟料筒仓温度作用研究

在大直径水泥熟料筒仓的设计中 ,温度应力是个非常重要的问题 ,在一些情况下 ,它甚至会对筒仓的设计起控制作用 ,但是我国的筒仓规范对这个问题却未作任何规定 ,这给设计人员造成了很大的困难。在总结现有算法的基础上 ,进行了比较深入的研究 ,提出了一种较完善的解决方案。

粮仓效应的圆盘堆积模型

为研究圆筒中颗粒堆内部的应力分布,将颗粒堆简化为规则的二维圆盘堆积模型.对圆盘堆积中力的传递进行分析后给出了圆盘堆积中力的传递规律,利用计算机模拟了圆盘对容器底部的压力,发现底部压力随圆盘层数增加会达到饱和,并将二维圆盘堆积的规律推广到三维颗粒堆,从理论上推导出容器底部平均压强p与颗粒填充高度Z的关系.

颗粒物质中的奇异现象

通过分析颗粒物质中一些有别于气体、液体和固体的奇异现象,结合生活和生产中的实际例子进一步认识颗粒物质的一些基本特性、规律、有待解决的问题及研究意义.

带仓顶室筒承式筒仓的自振周期及地震作用计算

通过对筒承式筒仓的计算分析,带仓顶室筒承式筒仓的整体自振基本周期比筒仓主体的自振基本周期及仓顶室固定在地面的自振基本周期的大值要略大。采用基底剪力法计算筒仓水平地震作用时,计算仓顶室水平地震作用可采用筒仓的整体自振基本周期,其水平地震作用效应的增大系数一般取4.0,取振型指数大于1.0时,增大系数可取3.0;计算支承筒的水平地震作用应采用筒仓主体的自振基本周期。

板桩结构土压力理论的创新发展

对于板桩码头,其主要的荷载为作用于码头前墙上的土压力,该荷载一方面是由于港池开挖引起前墙两侧土压力的不平衡产生,另一方面是由于码头表面荷载作用于地基土,从而增加了前墙陆侧的土压力。板桩码头深水化的关键要求必须解决港池挖深导致的前墙土压力急剧增大问题,"遮帘"和"卸荷"是减少前墙土压力的有效途径,由于设置了遮帘桩和卸承台,使得板桩结构的受力情况更加复杂,涉及的关键科学技术问题是土和结构的相互作用。针对遮帘式和分离卸荷式板桩码头新结构开发过程中的土压力问题,先后研究了土体密度与粒径对静止土压力系数的影响、遮帘式板桩结构的土压力"桶仓压力效应"和"遮帘效应",以及分离卸荷式板桩结构的土压力"卸荷效应",为板桩码头新结构的发展奠定了理论基础。

立式砂仓断面积和高度研究及应用

基于室内实验、集料供排平衡理论、流体动力学理论,提出立式砂仓断面积和高度的计算模型.断面积计算模型的核心是有效沉降速度,通过沉降规律分析,提出有效沉降速度为干涉沉降结束时液面下降高度与沉降时间之比.高度计算模型由压缩层、沉降层、溢流层、储砂空间和稳定放砂高度组成,核心是压缩层高度计算,应用流体动力学理论提出压缩层高度和砂浆浓度的关系式.以某矿立式砂仓为例,计算得到立式砂仓直径D为10 m,砂仓高度H为26.5 m.现场试运行结果表明:砂仓底流体积分数可达44%(质量分数69%),溢流水体积分数控制在3%以下,浓缩效果良好.

筒仓效应观测仪的设计及其应用

设计并制作了观测静态颗粒物质筒仓效应的实验系统,应用该装置研究了筒仓效应的尺寸依赖性.实验结果表明:圆柱形容器中的颗粒物质对于容器底部的饱和压力依赖于容器直径的3次方,而改变填入颗粒的直径时则饱和压力并无明显改变.

考虑中间主应力效应的筒仓侧压力计算

首先基于真三轴强度准则即Drucker-Prager准则、Matsuoka-Nakai准则、Lade-Duncan准则和统一强度理论推导了平面应变状态下4种考虑中间主应力效应的侧压力系数表达式,并给出各自的适用条件,进而将其应用于深仓和浅仓的侧压力计算,最后将计算结果与已有试验数据以及多国规范值进行了比较和验证。结果表明:深仓和浅仓侧压力计算的强度准则效应均很显著,中间主应力效应越强,对应的侧压力越小;对于深仓,欧洲规范计算结果最为保守,中国规范、参数b=0时统一强度理论以及Mohr-Coulomb准则三者的计算结果相同;对于浅仓,修正Coulomb理论计算结果最为保守,Rankine理论与参数b=0时统一强度理论的计算结果相同;4种真三轴强度准则均不同程度反映了中间主应力的影响,参数b=0时统一强度理论偏于保守,Drucker-Prager准则偏于危险,Lade-Duncan准则与试验数据吻合最好。

联体水泥筒仓定向爆破拆除

某公司的大型水泥联体筒仓,由于城市建设要求,需要进行爆破拆除。针对联体筒仓刚性大重心偏低等特点,对圈梁、漏斗和积灰平台提前进行了处理,降低了筒体刚性,提高了重心高度,保证了筒仓顺利倾倒。着重论述了筒仓爆破切口高度计算、炮孔参数设计、施工方法和安全防护措施,为同类建筑物爆破拆除提供参考和依据。

筒承式群仓的地震作用分析及试验研究

通过模型试验及计算机分析,对钢筋混凝土筒承式群仓的自振特性及地震作用进行了研究,分析其变化规律和影响因素。提出了筒承式群仓平动自振基频、结构基本振型指数的计算公式及简化设计方法。

4种烟剂对空仓储粮害虫成虫的药效试验

针对目前用于防治储粮害虫的空仓杀虫剂杀虫效果差,施用操作麻烦,杀虫剂对操作人员身体危害大等问题,在空仓环境内,进行了残杀威、敌百虫、溴氰菊酯及高效氯氰菊酯4种烟剂对谷蠹、米象、赤拟谷盗、锈赤扁谷盗、锯谷盗和嗜卷书虱等6种储粮害虫成虫的防治效果测试。结果表明,2.5%溴氰菊酯烟剂杀虫效果最好,100%杀死试虫;2%高效氯氰菊酯烟剂杀虫效果次之,试虫死亡率在99.3%以上;20%残杀威的触杀效果较溴氰菊酯、高效氯氰菊酯差一些,赤拟谷盗试虫死亡率85%以上;30%敌百虫烟剂的触杀作用较差,谷蠹和锈赤扁谷盗试虫的死亡率在85%以上。

带仓顶室筒承式群仓自振特性的实验研究

通过21个有机玻璃试件对带仓顶室筒承式群仓的自振特性进行了试验研究,探讨了组合筒数、支承筒开洞方向、仓顶室抗侧刚度、贮料量不同时前2阶自振频率及振型的变化规律.试验表明:组合筒数增加,自振频率提高;贮料量增加,自振频率降低;仓顶室刚度变化对贮料满仓时的第一阶段自振频率及振型影响较小,但对第二自振频率影响较大;开洞方向与仓联结方向相同或垂直时,对自振频率及振型均有影响.

植物源杀虫剂蛇床子素对储粮害虫的防治效果

研究了蛇床子素在高大平房仓、浅圆仓对玉米象Sitophilus zeamais(Motschulsky)、锯谷盗Oryzaephilus surinamensis(Linnaeus)和印度谷螟Plodia interpunctella(Hübner)等3种常见储粮害虫的防治效果。结果表明:蛇床子素对以上3种害虫均有一定的抑制作用,尤其是对印度谷螟有较好的防治作用,对粮食品质基本无影响,可作为新型绿色防护剂继续深入研究。

高温高湿地区浅圆仓大豆气调储藏技术初探

探讨了氮气气调储藏技术在高温高湿地区对进口大豆保管中杀虫、抑菌的效果。结果表明:大豆仓实施气调储藏杀虫效果理想,避免或减少熏蒸,推进大豆实现绿色储藏,但防霉抑菌效果一般。

华南地区浅圆仓单机谷冷降温效果分析

进口玉米水分高、杂质多、破碎大,严重影响其安全储藏。谷物冷却控温技术是当前解决进口玉米安全度夏的最有效方法。鉴于常规谷冷作业能耗大、作业效率低等问题,广东新沙港直属库在储粮技术规范的指导下,尝试改进谷冷作业方式,对"大冷芯"粮堆使用单台谷冷机处理度夏期间表层发热问题,取得了良好效果。