大型贮煤筒仓在考虑温度应力影响下优化设计方案

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1、武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要钢筋混凝土筒仓因具有容量大、占地小、运行费用低等优点，在各项现代生产实践活动中应用的非常广泛，可以装载如煤炭、粮食等散粒体。且随着工程需求的增加和设计施工技术的日益完善，混凝土筒仓的直径和高度都较以往有了明显增大。但是到目前为止，对于筒仓在温度应力以及温度——贮料荷载状态方面的研究还不够完善，本文特结合某大直径混凝土浅圆仓工程，对其进行了温度应力、温度贮料应力和优化仓体壁厚值等方面的研究。主要进行了如下工作：结合实例对贮煤筒仓进行建模，在建模过程中研究应用apdl命令编写命令流，并按照我国混凝土筒仓规范的有关要求，选取合适的计算参数，利用循环加载的方

2、式自动在模型内、外壁单元加载相应的表面荷载值，分别对贮煤筒仓的整体结构进行了热分析、静力分析和热一结构耦合分析。重点进行了筒仓内外温差和季节温差的有限元分析，并对筒仓在不同壁厚和不同温差影响下的结构体受力情况进行了对比分析，同时，为了比较温差及侧压力所产生的不同影响，对筒仓结构还进行了理想状态下贮料荷载静力有限元分析，并与等条件下的其他工况做了比对研究。通过研究分析提出了筒仓壁厚的优化方法，选取冬季温差工况和贮煤侧压力工况下的环向应力值进行比对研究，确定了优化壁厚值的合理区域。运用有限元软件舢lsys对最优壁厚值下的筒仓结构进行了热一结构耦合分析，验证了该优化方法的合理性和准确性。研

3、究结果表明，筒仓的温度应力和其对结构产生的影响在实际工程实践中不可忽略，且对于存在较大内外温差和季节温差的筒仓结构，温差的增大将造成结构体位移和受力的增大，温度应力甚至比贮煤侧压力的影响更为严重，因此在设计中需引起高度重视并作出适当调整。经比较，本文所提出的优化壁厚取值的合理区域对改善筒仓结构的受力性能有了较大的帮助，对此类工程设计在壁厚选择上具有一定的指导意义。关键词：贮煤筒仓；内外温差；季节温差；侧压力；优化壁厚值AbstractAsthereinforcedconcretesilowithadvantagesofhigh—capacity，smallsize，lowoperat

4、ingcost．itiswidelyusedinthemanymodemproductionpracticesandCanloadgranularmatedals跚ch缎coala11dgrain．Withtheincreasingprojectdemandandthegradualimprovementandrefm锄饥tofengineerandconstructiontechnology，diameterandheightofconcretesilo，thatmarkedlvincreasednowadays，aremorethanthoseinthepast．Butuptot

5、illnow，researchonthesil0，st：het锄peratu佗stressandtemperature·storagematerialloadthestatestillneedtobeimproved，thispaperbasedonsomealarge-diameterconcretesquatsilosproject，elaboratetheresearchonthemenllalstress，temperaturematerialstoragestressandoptimizationofwarehouse·Imainlystudyasfollowing：Wit

6、hexampIlesofthecoalstoragesilomodeling,inthemodelingprocessofthepreparationofresearIchapplicationsapdlcommandstream，andinaccordancewithourspecificationswitht11erelev锄trequirementsofconcretesilos，selecttheappropriatecalculationparameters，theuSeofcyclicloadingisautomatedinthemodel，theoutersurface

7、ofloadcellloadtheappropriatevalueso￡respectively，ofcoalstoragesiloontheoverallstructureofthethermalanalysis，staticanalysis，andthermal—structuralcoupledanalysis·Coneentratingonthesilosandseasonaltemperaturedifferencebetweeninsidean