储粮仓仓壁动态侧压力的树模型预测方法

针对储粮仓卸料时仓壁动态侧压力难以准确预测的问题,利用机器学习方法中的树模型建立了仓壁动态侧压力预测模型。首先,分析了仓壁动态侧压力的主要影响因素为筒仓的结构尺寸、贮料的物理参数及测点位置。利用收集的496组仓壁动态侧压力数据,构建机器学习预测模型的数据集。然后,基于树模型,建立了仓壁动态侧压力的决策树(decision tree,DT)预测模型,在此基础上,利用Bagging算法和Boosting算法,建立了仓壁动态侧压力的随机森林(random forest,RF)预测模型和梯度提升树(gradient boosting decision tree,GBDT)预测模型。通过对比3种预测模型在测试集的均方误差(mean-square error,MSE)、决定系数和相对误差,表明GBDT预测模型的泛化性能最优。最后,通过开展模型试验和数值模拟,对GBDT预测模型进行验证,结果表明拟合良好。同时,根据树模型的分枝原理,判断出仓壁动态侧压力影响因素的重要性,得到对于贮料的物理参数,密度的重要性排第一;对于筒仓的结构尺寸,卸料口尺寸排第一。因此,在进行储粮仓设计时,建议优先考虑仓内散体物料的密度和仓的卸料口尺寸。

重力式码头升级改造板桩墙后土压力分布

针对重力式码头升级改造新建板桩墙方案板桩墙后土压力分布问题,开展新建板桩墙距已有重力式墙身不同距离的土压力分布规律研究。采用有限元数值模拟和理论公式计算对比分析,得出作用在前板桩墙上的土压力小于理论主动土压力,即存在贮仓效应的结论。建议重力式码头改造工程设置前板桩墙时,采用公式合理选取贮仓尺寸,或根据新建板桩墙距已有码头墙身的距离采用有限元计算作用在板桩墙上的土压力,避免保守或激进设计。

某钢筋混凝土筒仓受损分析及合理加固设计方案研究

钢筋混凝土筒仓是应用范围广泛的一种储仓结构,目前被广泛应用于多个行业的储存工作中。在实际工程中,仓体结构受损的情况时有发生,需要维修、加固。但很多设计人员对筒仓的受力情况没有清晰的概念,对筒仓的维修、加固设计工作更是无从下手。本研究针对某实际工程钢筋混凝土筒仓加固方案实例进行结构分析、经济比较,提出经济合理、安全有效的加固维修方案,以期为筒仓结构设计人员提供参考。

筒承式风机基础设计分析

山区复杂地形风电场工程,在保证边坡稳定和风机运行安全的前提条件下,为减少开挖工程量,实现对环境的最少破坏,提出了筒承式这一新型风机基础结构形式。本文研究了筒承式风机基础概念设计与受力特点,基于CFD技术精细化分析了筒承式风机基础上侧边坡高差影响,研究了筒承式风机基础主要控制标准及荷载,采用有限元分析方法进行结构承载力分析,提出了施工期间按基础强度分段施工的方法。按照强度折减系数法等方法研究基础与岩土地基协同作用与变形。经对比分析,筒承式风机基础和风机平台综合效益明显。

不同耦连比的联肢钢板仓组合剪力墙抗震性能有限元分析

耦连比是影响联肢剪力墙结构抗震性能的重要参数。为研究联肢体系下新型钢板仓组合剪力墙的抗震性能和破坏特征,并确定该种结构较为适宜的设计耦连比取值范围,借助ABAQUS软件建立了10个不同耦连比的联肢钢板仓组合剪力墙有限元分析模型,并进行了单调推覆和循环往复加载。结果表明,不同耦连比下,联肢钢板仓组合剪力墙的抗震性能以及破坏特征存在明显差异。耦连比过小,钢连梁将首先破坏并造成联肢体系失效;耦连比过大,组合墙肢将在钢连梁耗能不充分的情况下提前破坏。因此,建议将塑性耦连比的取值范围控制在45%~50%之间,并将其与弹性耦连比的比值限制在90%以下,以确保钢连梁先于组合墙肢屈服,从而提高结构的抗震性能。

煤矿井底受损煤仓仓壁修复技术应用实践

以单侯煤矿井底煤仓修复实例为工程背景,针对老旧煤仓支护结构损坏、仓壁围岩大面积垮落,以及煤仓无法发挥其储存、转运原煤功能等问题,拟定采用钢筋混凝土沿损坏断面支护配合仓壁后注浆快速修复煤仓技术;现场实施后,有效地提升了老旧煤仓的容积,延长了煤仓的服务年限,降低了煤仓仓壁和仓底的损坏修复频率,提高了井下原煤的转运能力,确保了矿井的安全高效生产。

新型装配式波纹钢板隔墙在拌和站料仓中的应用

拌和站料仓隔墙作为分隔不同种类物料存放的隔离设施,大多采用现浇混凝土形式,存在拆除难度大、成本高等缺陷。文章以珠肇高铁高肇段3标项目2号拌和站建设为背景,创新性地采用新型装配式波纹钢板作为料仓隔墙结构,该结构可周转次数高、装配式安装效率高、成本较低、结构稳定性好,不产生废料处理,可满足传统隔墙的使用需求,兼顾安全技术指标,同时节能减排、循环利用等方面有显著提升,具有广阔的应用和推广前景。

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。

跨栈桥煤仓的基础设计及施工

为保证新建跨栈桥籽煤仓施工过程的安全,同时保证施工过程中选煤厂现有系统的正常生产,通过将新建籽煤仓范围内现有产品栈桥的部分土建结构拆除,并利用新建钢桁架将现有产品带式输送机托起,从而完成了跨栈桥煤仓的基础设计与施工。结果表明:该设计方法可在选煤厂不停产的情况下完成新建跨栈桥煤仓基础的安全施工,有效缩短了施工工期,使选煤厂如期达产,减少了企业的停产损失,同时也降低了建筑工程投资,增加了企业的经济效益;此外提出了部分无埋深筒仓的基础设计方法,可为选煤厂厂房或筒仓的设计提供一定借鉴。

钢筋混凝土矩形筒仓斜壁支撑体系施工技术

钢筋混凝土矩形筒仓斜壁支撑体系的受力计算较为复杂,其施工应结合筒仓所处的环境特点,充分融入、密切交叉于筒仓整体施工中,以尽可能分散施工过程中的荷载,确保环境结构的安全。

平底筒仓中心卸料流态演化过程及仓壁压力波动性

卸料时的仓壁压力是筒仓结构设计的关键,仓内物料的流动状态(流态)是影响卸料压力分布的关键。为了探究物料流态的演化过程和发生机理以及由此引发的仓壁压力分布情况,该研究采用自主设计的半圆柱形有机玻璃筒仓模型进行筒仓中心卸料试验和离散元(discrete element method,DEM)模拟分析。筒仓壁嵌入定制压力计,贮料为平均粒径3.5 mm的陶球,在测量仓壁压力分布的同时实时观测贮料内部和外部的流动过程。通过标定颗粒追踪贮料运动轨迹。通过PFC2D建立离散元数值模型,分析卸料过程中贮料的力链网络、速度矢量和孔隙率变化,探讨颗粒的运动机制和颗粒体系的传力方式。基于模型试验和数值模拟结果,根据颗粒物质力学、土力学和散体力学基本原理,从宏观和细观层面分析流态的演化过程和发生机理以及仓壁压力波动性规律,明确仓壁压力和流态的关系。结果表明:卸料瞬间(卸料率0~1%),强力链断裂导致孔隙率增大(由卸料前的0.15043~0.20030增至卸料瞬间的0.15136~0.23223),各测点仓壁压力骤增,P2测点(深度0.4 m)的增幅最大,达到1.94;卸料时贮料流态的演化过程为:整体流—漏斗流—混合流(漏斗流与管状流共存)—管状流,并以漏斗流和管状流为主,整体流阶段的仓壁压力波动性最大(0.2、0.4和0.6 m深度处的仓壁压力骤增至峰值1.65、3.63和4.05 kPa),颗粒流动呈现非线性;在贮料表面下降至高径比为1.04的位置,管状流开始出现,卸料时管状流道的直径逐渐减小(由270 mm减小至50 mm);贮料区域可划分为流动区、(准)静止区以及边界区,这些区域随着物料流出不断发展变化,流动区和静止区的交界位于距仓底0.329 m(约1/3高度)处。研究结果可为散体物料流态和筒仓散体物料压力分析提供参考。

考虑贮料-钢板筒仓相互作用的静动态侧压力模拟研究

为研究贮料-钢板筒仓结构体系在自重和地震作用下的贮料侧压力分布规律,采用亚塑性本构模型模拟仓内小麦贮料,利用ABAQUS软件建立考虑散-固耦合效应的有限元数值模型进行侧压力的仿真分析,并将计算结果同中国及欧洲规范进行对比。结果表明,亚塑性本构模型可以准确描述仓内小麦贮料的力学行为,计算的浅仓和深仓模型静侧压力分布均与中国规范吻合较好;浅仓模型的相对动侧压力沿筒仓高度变化较为均匀,而深仓模型在大震作用下仓顶附近的相对动侧压力分布具有显著的放大效应;欧洲规范建议的浅仓动压力分布具有一定的保守性,而深仓动压力计算中有关加速度响应沿结构高度变化恒定的假设并不合理。

一种新型无动力抑尘斗的设计与应用

立筒仓与浅圆仓在进行粮食发放装车时,粮食颗粒主要通过粮仓侧壁的溜管快速滑落到运输车辆中,在此过程中,粮食颗粒中的杂质以及灰尘快速与空气发生剪切从而飘散在空气中,并且粮食颗粒与车厢以及粮面接触时产生的冲击气流使杂质与灰尘进一步四散在周围环境中,不仅污染环境,而且不利于工人的身体健康。设计了一种新型无动力抑尘斗,能够在粮仓侧壁发放时极大减小灰尘以及杂质的逸散现象,减轻粮食侧壁发放过程污染。

筒仓壁压的有限元分析

该文认为筒仓内的散体是服从Ｍｏｈｒ－Ｃｏｕｌｏｍｂ屈服准则的理想弹塑性介质，散体与仓壁的摩擦属于Ｃｏｕｌｏｍｂ摩擦接触问题。建立了接触单元，从连续介质的角度，用有限元方法模拟了散体对带漏斗的筒仓的静态仓壁压力，以静态解为初始条件，用给定位移的方式，模拟了卸料初期的仓壁动压变化情况。

装配式地下粮仓钢板-混凝土组合仓壁轴压受力性能分析

为了研究装配式地下粮仓钢板-混凝土组合仓壁的轴压力学性能,该研究在仓壁试件轴压试验的基础上,对仓壁试件进行非线性有限元分析,模拟试件加载的全过程,进一步分析试件及其组件在加载过程中的受力性能及工作机理,并对钢板强度、混凝土强度、距厚比等不同的参数影响规律进行了分析。结果表明:有限元模拟结果与试验结果吻合较好,在最大试验载荷5000 kN时模拟轴向压缩总变形与试验平均轴向压缩总变形相对差值为4.2%,建立的有限元模型适用;在弹性阶段仓壁预制块部位混凝土和接头部位止水钢板分别承担了79.7%和50.9%的荷载,峰值荷载主要由混凝土和传力钢板决定,达到峰值荷载后接头部位止水钢板承担更大的荷载,增强止水钢板可以改善试件的延性;相较钢板强度、距厚比和止水钢板厚度,混凝土强度对仓壁试件的初始刚度和峰值荷载影响最大,混凝土强度、钢板强度、距厚比和止水钢板厚度对峰值荷载回归得到的回归系数值分别为0.910、0.154、−0.005和0.301;止水钢板的强度和厚度较小时,试件易发生脆性破坏;结合设计参数分析中得到的荷载-变形曲线,提出2种荷载-变形模型曲线,进一步提出装配式钢板-混凝土组合仓壁轴压峰值荷载简化计算式,得到的计算峰值荷载与有限元峰值荷载相对差值均不超过9%,计算结果具有较高的精度。研究结果可为装配式地下粮仓仓壁的工程设计提供指导和参考。

筒仓静态壁压的有限元分析

假定筒仓内散体是服从Mohr Coulomb屈服准则的理想弹塑性介质 ,散体与仓壁之间的摩擦属于Coulomb摩擦接触问题。从连续介质力学的角度 。

筒承式群仓自振特性的试验研究

通过对４９ 个筒承式群仓试件的试验研究，分析了组合筒数ｎ 、高径比Ｈ／ Ｄ、开洞率ζ、组合方向与开洞方向的关系及装料程度等因素对筒承式群仓自振特性的影响。研究了各种条件下平动振动。

地下混凝土筒仓仓壁力学性能工程试验与数值分析

地下粮仓可充分利用地下空间,具有较好的防火、防毒、防爆等性能,并能利用浅层地能实现准低温储粮,具有节能、低损、保证粮食品质的优点,对保障粮食安全及可持续发展意义重大。采用工程足尺试验与数值分析相结合的研究方法,对大型地下混凝土筒仓竣工验收前仓壁的力学性能进行研究,通过对比试验结果与数值模拟结果,验证数值分析方法的合理性与有效性,进而对仓壁在最不利荷载工况下的力学性能进行数值分析。结果表明:地下混凝土筒仓仓壁内力的数值模拟结果与试验结果吻合较好;由于仓壁较厚且与仓底和仓顶间接触部位刚度较大,导致仓壁内外侧径向应力表现出相反的变化规律;仓壁径向应力在仓壁底部位置处最高,环向应力在距仓壁顶部约2/3位置处最高;在最不利荷载工况下,仓壁径向应力和环向应力随深度表现出与实际工况下相似的变化规律,且相同深度下应力较大。

青贮饲料对青贮池墙体侧压力的试验研究

研究青贮饲料对青贮池墙体的侧压力对青贮池结构设计至关重要。为定量分析青贮饲料装填以及车辆碾压饲料时墙体的受力状态,以北京三元绿荷奶牛养殖中心半截河奶牛场青贮池为研究对象,在青贮池墙体上布置压力计,研究了侧压力大小及其变化规律。结果表明:装填青贮饲料时,自墙顶向下在深度为0.65～1.37 m时,侧压力平均值随深度增大而增大;在深度为1.37～2.05 m时,侧压力平均值随深度增加的幅度较小。推土机碾压饲料会增加墙体侧压力,并且侧压力值随推土机和墙体之间距离的变小而增大。侧压力增加值与压力计埋深无明显相关关系。

大直径粮食浅圆仓仓壁压力测试与分析

对江苏徐州某粮食储备库中 3座大直径浅圆仓在粮食重量作用下仓壁所受侧压力 ,进行了现场实仓试验 ,同时又采用不同的理论分析方法进行了计算。理论值与实测值的比较分析表明 ,浅圆仓侧壁压力采用Column公式较为合理。