钢筋混凝土圆形筒仓有限元分析

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1、第44卷第1期现代冶金Vo1．44No．12016年2月ModernMetallurgyFeb．2016钢筋混凝土圆形筒仓有限元分析王远坤(大垣集团有限公司，江苏南京211112)摘要：通过某钢筋混凝土矿渣微粉仓的设计总结，简述了钢筋混凝土筒仓的使用范围，探讨钢筋混凝土筒仓的尺寸与仓壁厚度及配筋的关系，以及温度对配筋的影响。关键词：钢筋混凝土筒仓；深壁浅仓；壁厚；贮料压力；配筋设计中图分类号：TU249．3较大，为满足正常使用阶段抗裂验算的要求，往往需引言要很大的截面配筋，尽管如此，仓壁的裂缝仍难以控制在合理的范围内。因此，设计人员提出采用预应筒仓是用来贮存散体物料的一种理想的常用仓力

2、仓壁，充分利用混凝土的抗压强度和高强钢丝、钢型，它占地面积小，仓容量大，便于机械化作业。因绞线抗拉强度高的特点，对仓壁施加预应力，用高强此，在电力、粮食、煤炭、水泥、冶金等行业中有着广度钢材来承担仓壁的环向拉力，防止开裂，达到减小泛的应用，特别是在冶金行业更为突出。按存储的壁厚，节省大量混凝土及钢材的目的。所以，设计者物料可分为原煤仓、煤粉仓、矿渣仓、石灰仓等。筒在钢筋混凝土筒仓的结构设计中，在贯彻执行国家仓可分为浅仓和深仓。对浅仓与深仓的分类法有：技术经济政策前提下，做到技术先进、安全适用、经按高径比分类和按破裂面分类等多种，其中最简单、济合理、确保质量是非常必要的。且被广泛采用的方

3、式为：当高径比小于1．5时为浅仓；当高径比(或高宽比)大于或等于1．5时为深1布置及结构选型仓[1]。贮料的侧压力是散装仓设计的重要参数，其计算正确与否直接关系到仓体结构是否安全、可靠、I．1布置原则经济、合理世界上很多国家都出现过大量筒仓仓体破裂或倒塌的事故，中国也不例外，而这些事故大(1)筒仓的平面布置应根据下列主要条件进行都是由于设计时荷载考虑不足引起的，造成了巨大技术经济比较后确定。①工艺条件：包括筒仓容量、斗壁最小倾角、贮的损失。另外，当筒仓贮存热物料时，尤其物料温度料特性资料、装卸方式以及其他要求。在6O℃左右时，钢筋混凝土的抗拉强度和弹性模量均有明显降低，此温度下所引起的

4、变形增量，收缩和②地形条件：特别是在山区、矿区建造筒仓时，徐变加剧，尤其钢筋与混凝土之间粘结力的变化，容往往可充分利用地形条件取得比较满意的经济效易产生裂缝，不应忽视。常规计算方法很难考虑温果。度的影响，采用Midas等有限元软件可以较为准确③工程地质条件：建造筒仓地段必须具有详细地计算温度应力，温度裂缝。的岩土工程勘察报告，并根据当地的地质情况选取特别在冶金行业，随着钢铁生产规模的不断提合适的筒仓布置方案及地基基础设计方案。高，煤作为主要的辅助材料，储煤筒仓也朝着大型化(2)筒仓的平面形状，宜优先选用圆形。圆形筒的趋势发展。万吨级容量的筒仓习惯性称为大型筒仓与矩形筒仓相比，具有体形合

5、理、仓体结构受力明仓。中国的大型储煤筒仓大部分采用钢筋混凝土结确、计算构造简单、仓内死料少、有效贮存率高等优构，在贮料荷载的作用下，仓壁和漏斗壁的环向拉力点，经济效果显著。对现浇钢筋混凝土圆形仓，更便收稿日期：2015—08—12第1期王远坤：钢筋混凝土圆形筒仓有限元分析43于滑模连续施工。设计处理上的困难。钢筋混凝土圆形筒仓的仓壁和(3)布置群仓宜选用单排布置或多排行列式布筒壁外圆相切的群仓，当总长度超过50m时，以及置。钢筋混凝土圆形群仓，宜选用仓壁和筒壁(仓下柱子支承的矩形群仓，当总长度超过36m时，均应支承结构)外圆相切的连接方式，以便于施工和配置设置伸缩缝，以避免由于温差和混

6、凝土收缩作用使钢筋。筒仓结构产生超过规定的变形和裂缝。对于直径大(4)特殊筒仓布置。直径大于18m的钢筋混于10m的圆形筒仓，仓顶上不宜布置有筛分设备凝土圆形筒仓，因单仓荷载较大，不宜采用群仓布置的建筑。方案，目的是防止地基土产生不均匀沉降，以免带来．f1i-■_-●_Ii-■＼。．1r／_iI__-■_i-●●Ir厂。-_●I_。_1●●I-■●--I-I-●■Il‘■-■lIl_●l__●●l_●_-’’．II_-i-_--l·I图1圆形仓布置图■n／广1／一／／／＼一■■■●●■图2矩形仓布置图(4)仓上建筑物。仓顶以上建筑物，有单层或两1．2结构选型层以上的厂房，一般布置有送料

7、设备以及除尘设备筒仓结构一般由六部分组成，即：仓上建筑物、等。仓顶、仓壁、仓底、仓下支承结构(筒壁或柱)、基础。(5)仓下支承结构。仓壁、仓底和基础之间的承(1)仓壁。直接承受贮料水平压力的竖壁。重结构，须具有足够的强度和稳定性。有柱子支承、(2)仓底。直接承受贮料的垂直压力。应综合筒壁支承、筒壁和内柱共同支承等形式。考虑：①卸料畅通；②荷载传递明确，结构受力合(6)基础。独立筒仓一般采用扩展基础、环板基理；③造型简单，施工方便；④填料较少。础