本文以一因爆炸受損的磚墻支承糧食鋼板筒倉實際工程為研究對象,針對鋼板筒倉下?lián)p壞嚴重的磚墻支承結構進行修復改造方案分析優(yōu)化。鑒于原磚墻支承結構抗震性能差、損壞嚴重,兼顧考慮生產(chǎn)工藝所需空間、控制修復改造成本減少經(jīng)濟損失、快速恢復生產(chǎn)和使用等方面因素,采用了鋼筋混凝土柱式支承結構作為鋼板筒倉基座結構的修復方案�；炷林街С杏欣谂c原鋼板倉鋼筋混凝土錐形底板結合、充分利用未受損部分,同時具備空間布置靈活、改善筒倉整體結構抗震性能的優(yōu)點。為此設計了三種結構布置形式的柱式支承結構,擬通過分析對比優(yōu)化出最優(yōu)方案。因上部鋼板筒倉與下部鋼筋混凝土柱式支承結構的材料不同,采用常用結構設計軟件(如PKPM等)設計計算時無法準確明確其剛度分配,從而無法獲得較為滿意的設計結果,故采用SAP2000有限元軟件,通過建立三種柱式支承方案鋼板筒倉有限元模型,進行空倉和滿倉兩種工況下的靜力分析和時程分析,通過對比結構內力及位移,優(yōu)選出最佳布置的柱式支承結構方案。以優(yōu)選方案結果為基礎,設計兩種結構布置形式的柱式支承結構進行時程分析,對比倉頂位移探究柱承式筒倉底部支承結構柱子排布方式對筒倉抗震性能的影響,具體工作內容有:1、確定改造加固方案�？紤]經(jīng)濟性以及結構合理性,設計混凝土柱承式結構代替受損的磚墻支承,考慮節(jié)約成本和結構抗震性能,設計出外圍單排柱、內外雙排柱和內外三排柱三種柱承式筒倉加固方案;2、三種柱承式支承結構的初步結構設計。在充分參考規(guī)范條文以及文獻的情況下,對結構的計算模型進行了合理簡化,依據(jù)底部剪力法計算三種柱支承結構所受地震作用,在PKPM中對筒倉的底部支承結構建模,初步估算出筒倉支承結構各構件配筋;3、在SAP2000中建立筒倉的整體有限元模型,計算出滿倉和空倉工況下,靜力荷載作用下的底部支承柱的軸力、彎矩及位移。三種柱承式筒倉對比,內外三排柱承式筒倉柱子的柱頂和柱底彎矩都一定程度上小于外圍單排柱承式筒倉和內外雙排柱承式筒倉的柱頂和柱底彎矩,內中外三排柱承式筒倉的靜載受力更加的合理;4、對三種柱承式筒倉模型進行空倉和滿倉兩種工況下的模態(tài)分析,計算出三種柱承式筒倉動力特征;以模態(tài)分析數(shù)據(jù)為基礎進行時程分析,計算出三種筒倉多遇及罕遇地震下的柱頂和倉頂最大水平位移、柱頂位移角以及基底剪力。三種柱承式筒倉中以內外中三排柱承式筒倉的倉頂及柱頂結構變形最小;三種柱承式筒倉結構的彈性位移角及彈塑性位移角都在建筑抗震規(guī)范和構筑物抗震規(guī)范的限值范圍以內;通過Taft波和人工波進行校核,得出相似結論;5、采用時程分析法計算兩種柱承式筒倉在罕遇地震下的位移。在罕遇地震滿倉工況下,內外圈兩排柱承式筒倉倉頂及柱頂位移小于外圍密排柱承式筒倉。本文對爆炸受損的磚墻支承糧食鋼板筒倉底部支承結構方案的優(yōu)化分析,其研究方法和結論可為同類工程改造加固和設計所借鑒。
【學位單位】：山東建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TU398.9
【部分圖文】：

鋼筒倉結構形式

倉群平面布置示意圖

爆炸事故后筒倉外觀示意圖
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本文編號：2855957