带隔板的砌体圆筒仓受力分析

摘要

筒仓是储存各种散料的特种结构，常用于工业建筑的生产附属设施，圆筒仓是工业建筑中的重要构筑物。在工业生产中由于生产工艺要求，以往将不同直径或不同形式的筒仓布置在一组群仓或分成两组仓，这样的筒仓平面布置占地面积大、造价高，对筒仓设计、施工和生产管理等也都很不利。近年来许多中小型水泥厂开始采用带隔板的砌体圆筒仓，以减少筒仓直径的种类，一仓多用，克服了上述不利因素。由于带隔板筒仓目前还没有完整的设计规范，因此在做筒仓设计的时候没有可靠的依据从而导致了筒仓结构没有可靠的安全保证。圆筒仓设置隔板后，隔板与筒壁固结，其受力发生了根本变化，由原来的3次超静定结构变为6次超静定结构。为此，本文提出了砌体带“一”字形隔板的圆筒仓结构荷载计算和仓壁内力计算方法、公式及构造措施，供设计参考。本文假定一个工程为例，建立了一个三维的筒仓模型，利用有限元数值分析软件ANSYS模拟砌体筒仓在两种恶劣环境下的受力情况。 1、利用ANSYS对筒仓模型进行贮料荷载静力计算。通过对得出的变形、应力分布图分析可以看出，最大应力出现在距底部1/8～2/5高度范围内，在筒仓中部圈梁布置应适当加密。 2、用热实体单元模拟了由于内外温差对筒仓结构的影响。通过温度——结构耦合分析可知：在筒仓底部与基础连接处，由于热变形受到支座约束不能自由进行，隔板的增加对整个筒仓在温度作用下的变形起到了束缚作用，将在结构中产生温度应力。从简仓耐久性的角度看，这种变形和温度应力所造成的危害不能忽视。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1概述

1.1.1筒仓的功能和分类

1.1.2简述筒仓的发展概况

1.2国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.2.3需要进一步解决的问题

1.3本课题研究的背景及意义

1.4本文的主要工作

第2章筒仓贮料的侧压力理论

2.1筒仓贮料侧压力计算的相关理论和方法

2.1.1Coulomb理论

2.1.2 Rankine理论

2.1.3 Janssen理论

2.1.4 Airy理论

2.1.5 Reimbert方法

2.1.6差分法

2.1.7有限元方法

2.2我国筒仓规范对贮料压力的计算

2.2.1筒仓规范中规定的一般公式

2.2.2规范中有关筒仓贮料压力的说明

第3章砌体带隔板圆筒仓的静力分析

3.1结构力学方法内力分析

3.2工程描述及计算参数选取

3.3本文静力计算拟采取的研究方法

3.3.1计算理论依据

3.3.2 ANSYS软件介绍

3.4砌体带隔板圆筒仓的静力有限元分析

3.4.1工程描述

3.4.2计算模型

3.4.3应力计算及分析

3.5本章小结

第4章砌体带隔板圆筒仓在温度效应作用下的有限元分析

4.1砌块建筑温度场的基本理论

4.1.1传热基本理论

4.1.2热传导

4.1.3热交换

4.1.4热辐射

4.2温度效应在ANSYS中的实现

4.2.1瞬态传热分析

4.2.2稳态传热分析

4.2.3温度应力的有限元计算理论

4.2.4ANSYS计算温度效应的方法和步骤

4.3砌体筒仓受温度效应作用的有限元计算

4.4本章小结

第5章结论与展望

5.1本文结论

5.2本文的局限性和今后工作的展望

参考文献

攻读硕士期间所发表的论文

致谢