温度对方形钢结构储煤群仓结构性能的影响4200字

1、温度对方形钢构造储煤群仓构造性能的影响4200字 摘要：本文提出了一种新型方形钢构造储煤群仓。针对该构造，运用ANSYS有限元分析软件对一个新型方形钢构造储煤群仓模型进展分析，得出温度与构造响应之间的关系，用以指导在不同季节施工的此类筒仓设计。关键词：方形钢 影响 有限元模型目前建造的筒仓中，圆形筒仓占多数，特别是大直径筒仓中，方形筒仓那么更少，但是方形群仓与圆形筒仓相比空间利用率更高，一样设计贮量方仓占地面积是圆仓占地面积80，因此在用地日益紧张的情况下，方仓比圆仓更有优势。本文提出一种新型的方形钢构造群仓形式，符合贮存构造的开展趋势。本文提出的新型方形钢构造储煤群仓采用钢混凝土构造形式，具

2、有以下优势：1. 施工速度快，可实现工厂预制，现场安装，缩短施工周期，加快投产速度。2.钢构造构造自身的自重较轻，可适当降低根底的造价。3.仓顶构造采用钢构造方案，可实现截面高度较小、自重较轻的大跨度钢构造仓顶，减轻了仓顶构造传递给仓壁构造的荷载。4.仓壁内侧采用预制混凝土板，进一步加快了施工的进度。已有的研究成果说明温度作用对筒仓构造有着不可无视的影响1，作为一种新型的铜仓构造形式，本文研究温度作用对该筒仓构造的影响。一、构造简介该群仓构造主要分为以下几个局部：仓顶构造，仓壁构造和漏斗构造。其中，仓顶构造采用钢梁作为主要的承重体系；仓壁为筒仓中最主要的受力构造，其中仓壁的竖向承重构造采用钢管

3、混凝土格构柱，仓壁程度煤压、竖向摩擦力由钢管混凝土格构柱和混凝土大板共同承当中间仓壁类似箱板构造；沿仓壁竖向布置程度桁架；漏斗构造采用钢构造。与仓壁相连或与竖向桁架相连。 作文 表1 构造主要构件尺寸构件名称截面形式钢管格构柱柱肢圆钢管 直径500mm壁厚18mm30mm钢管格构柱腹杆圆钢管 直径203mm壁厚6mm转换桁架弦杆热轧H型钢 H6005002416转换桁架腹杆热轧H型钢 H4504502416程度桁架弦杆采用圆钢管直径402mm壁厚1216m，随高度变化，程度桁架腹杆采用圆钢管直径203mm，壁厚6mm，程度桁架沿高度方向的布置见图1。 图1 群仓构造立面图漏斗未表示二、有限元模

4、型2.1 单元及材料参数利用大型有限元软件ANSYS进展整体建模，利用大型有限元软件ANSYS进展整体建模，对上述几何形状的群仓采用ANSYS进展深化分析，ANSYS可以对细部构造有着比拟好的模拟， 仓壁采用SHELL63单元进展模拟，材料为C30，钢管混凝土格构柱采用BEAM4单元，钢管混凝土格构柱包含两种材料属性，由于本章只对群仓构造进展静力分析，为方便建模，参照文献2的算法，将两种材料折算成混凝土材料C60。格构柱管肢、柱间斜撑及屋架梁间拉杆采用LINK8单元，材料属性Q235。程度桁架、转换桁架、漏斗梁及漏斗下部钢管柱均采用BEAM4单元，材料为Q345。采用的各种材料参数见表1。 筒

5、仓仓壁既承受贮料的程度压力，还有竖向压力，漏斗壁承受贮料的切向压力和法向压力，为了真实地模拟作用在仓壁上的各方向的荷载，采用外表效应单元 SURF145来施加作用在仓壁上的荷载，SURF145单元只是用来传递荷载，对构造的计算结果不会产生影响。表2 材料参数 材料材料参数C60C30Q345Q235密度1589250078507850弹性模量3600030000206000206000泊松比0.250.30.30.3线膨胀系数1e-5/1e-5/1.2e-5/1.2e-5/2.2 荷载1)贮煤荷载贮料的重力密度：=10kN/m3；内摩擦角：=35根据上面给出的煤的物理参数，计算得贮煤的侧压力系

6、数k=0.271。，由筒仓标准对浅仓贮料压力的规定：1仓壁侧向压力：沿输煤小车方向内侧筒仓煤压起始计算高度24m，仓壁底部侧向煤压0.065MPa； 2仓壁竖向摩擦力：贮煤对仓壁的摩擦系数=0.55，内壁单位面积上的竖向摩擦力为0.0149sMPa。 3漏斗法向压力沿漏斗壁高度方向呈梯形分布为3.56sMPa。4漏斗切向压力为2.34sMPa。 各参数的意义见参考文献3.2温度荷载根据当地常年的气象数据，最冷月平均最低气温-5，最热月平均最高气温30。详细实现过程如下：施工温度为0，季节温升时，设仓壁的温度为35；设施工时温度为35，季节温降时，将仓壁的温度设置为0。对于筒仓内外壁温差，根据相

7、关资料，堆煤42天以内，仓壁处堆煤温度最高达38。根据筒仓标准：仓体内外表，应根据贮料容量、粒径、硬度、落料高度、进出料方式及对漏斗壁光滑度等要求，设置相应的耐磨、助滑与防冲击层。考虑用保温材料，内外表最高温度为20，因此，筒仓内壁面温度取为20。根据当地气象数据，最低气温出如今一月，一月份平均最低气温为为-5。内外温差只在筒仓贮料时才会有。3活载构造的活载为:仓顶的不上人活荷载为0.5 kN/m2；仓顶的传送带荷载取为10kN/m；仓顶的设备荷载取为150kN，该荷载按最不利荷载考虑，施加在轨道梁的跨中。2.3 边界条件 边界条件为筒仓下部所有立柱均为铰接。2.4 有限元模型有限元模型见图2

8、。 图2 ANSYS有限元模型三、有限元分析考虑了以下工况：工况1：满载贮煤 ；工况2：“品字形贮煤；工况3：两仓贮煤；工况4：季节升温35 工况5：季节降温35；工况6：内外温差20；工况7：内外温差25；工况8：自重+活载+满载；工况9：自重+活载+“品字形贮煤；工况10：自重+活载+两仓贮煤；工况11：自重+活载+季节温升35；工况12：自重+活载+季节温降35；工况13：自重+活载+满载+季节温升35；工况14：自重+活载+满载+季节温降35表3 工况4局部程度桁架的最大轴拉力、轴压力单位：KN桁架内力Z=3000Z=5750Z=8750Z=14750Z=17750Z=20750Z=23750Z=26750Z=35750Z=44750+Nmax8014230-Nmax-1720-1320-992-470-337-284-285-219-231-97表4 工况5局部程度桁架的最大轴拉力、轴压力单位：KN桁架内力Z=3000Z=5750Z=8750Z=14750Z=17750Z=20750Z=23750Z=26750Z=35750Z=44750+Nmax17202220992470337284285219-231