【摘要】：筒倉作為一種上世紀(jì)興起的存儲工具,現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)等多個(gè)生產(chǎn)、生活領(lǐng)域。盡管現(xiàn)在常用筒倉的研究已經(jīng)趨于成熟,但現(xiàn)有筒倉體系仍然不能滿足儲存需求。因此,迫切需要開展深入研究以適應(yīng)新形式、新階段的要求。以此背景,課題組提出了新型筒倉即超大型鋼-索-竹組合式筒倉結(jié)構(gòu)以滿足超大型筒倉結(jié)構(gòu)和糧食安全儲備的要求。本文首先進(jìn)行了鋼索-筒倉縮尺模型在不同卸料方式及鋼索不同布置方案下的卸料試驗(yàn),對其卸料特點(diǎn)進(jìn)行分析總結(jié);其次,在研究倉壁剛度與鋼索索力的關(guān)系基礎(chǔ)上,對鋼索(通風(fēng)管)上儲糧荷載理論計(jì)算公式進(jìn)行研究并通過試驗(yàn)結(jié)果和有限元反分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證;最后,利用有限元軟件建立筒倉模型,進(jìn)行鋼骨架選型,并進(jìn)一步對超大型鋼-索-竹組合式筒倉中鋼索的方案進(jìn)行優(yōu)化分析,最終得到較優(yōu)的鋼骨架結(jié)構(gòu)、鋼索布置方式及索的截面、預(yù)應(yīng)力大小等,形成超大型鋼-索-竹組合式筒倉結(jié)構(gòu)體系較優(yōu)的方案。本文主要結(jié)論如下:(1)筒倉卸料的形式主要分為管狀式和整體式流動(dòng),這兩種形式在卸料過程中交替出現(xiàn),直至卸料結(jié)束;(2)鋼索在筒倉結(jié)構(gòu)中的索力變化與筒倉的倉壁剛度呈線性關(guān)系;相同的預(yù)應(yīng)力下,倉壁剛度越大,卸料零時(shí)刻的鋼索索力值越大;(3)組合式筒倉分析中,應(yīng)考慮鋼索索力動(dòng)力荷載放大系數(shù)η。不同的鋼索布置方案在卸料過程中,鋼索索力會產(chǎn)生不同的動(dòng)力荷載放大系數(shù)η,其范圍為1.01~1.26,本文建議η取值1.3。(4)試驗(yàn)結(jié)果和有限元反分析結(jié)果表明,鋼索(通風(fēng)管)上儲糧荷載理論計(jì)算公式可采用散粒體對埋深不大的管道壓力簡化計(jì)算公式。(5)鋼索與鋼骨架結(jié)構(gòu)構(gòu)成一種剛?cè)岵?jì)的自平衡體系,通過對鋼索施加預(yù)應(yīng)力可主動(dòng)調(diào)節(jié)筒倉結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形,可以很好的約束筒倉的變形;(6)在對鋼骨架結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化基礎(chǔ)上,在筒倉4.5m~16.5m高度范圍內(nèi),布置5層鋼索(隔跨錯(cuò)開)布置的方案較優(yōu),其變形與應(yīng)力結(jié)果均較為理想。本文受國家自然科學(xué)基金(51008067)、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(NS2015006)的資助,在此表示誠摯的感謝
[Abstract]:As a storage tool, silos have been widely used in many fields such as industry, agriculture and so on. Although the current research on silo has matured, the existing silo system still can not meet the storage needs. Therefore, there is an urgent need to carry out in-depth research to adapt to the requirements of new forms and stages. In order to meet the requirements of super-large silo structure and grain security storage, a new type of silos, namely super-large steel cable-bamboo silo structure was proposed. In this paper, the unloading test of cable silo scale model under different discharge modes and cable arrangement schemes is first carried out, and the unloading characteristics are analyzed and summarized. Secondly, on the basis of studying the relationship between wall stiffness and cable force, The theoretical calculation formula of grain storage load on steel cable (ventilation pipe) is studied and verified by test results and finite element back analysis results. Finally, the silo model is established by using finite element software, and the steel skeleton is selected. Furthermore, the scheme of steel cable in super large steel cable bamboo silo is optimized and analyzed. Finally, the better steel skeleton structure, cable arrangement, cable section, prestressing force and so on are obtained. To form a super-large steel-cable-bamboo silo structure system is better. The main conclusions of this paper are as follows: (1) the discharge forms of silo are mainly divided into tubular flow and integral flow, which appear alternately in the discharge process. Until the end of unloading; (2) the change of cable force in silo structure is linearly related to the silo wall stiffness; under the same prestress, the greater the wall stiffness, the greater the cable force at zero unloading time; (3) in the combined silos analysis, The dynamic load magnification factor 畏 of cable force should be considered. In the discharge process of different cable arrangement schemes, the cable force will produce different dynamic load magnification factor 畏, which ranges from 1.01to 1.26.The 畏 value is suggested to be 1.3in this paper. (4) the experimental results and the finite element back-analysis results show that, The theoretical formula of grain storage load on steel cable (ventilation pipe) can be calculated by using a simplified formula for calculating the pressure of pipeline with little buried depth by granular body. (5) the steel cable and steel skeleton structure constitute a kind of self-balanced system which is rigid and flexible, The internal force and deformation of silo structure can be adjusted actively by applying prestressing force to steel cable, and the deformation of silo can be restrained well. (6) on the basis of further optimization of steel skeleton structure, within the 4.5m~16.5m height range of silo, The arrangement of 5-layer steel cable (spacer staggered) is better, and the results of deformation and stress are ideal. This article is supported by the National Natural Science Foundation of China (51008067) and the Special Fund for basic Scientific Research operating expenses (NS2015006) of Central Colleges and Universities. I would like to express my sincere thanks here.
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU398.9

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張延軍;李剛;許寧;;超大型儲煤筒倉在煤炭裝卸港口中的創(chuàng)新應(yīng)用[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;2012年10期

2 吉英年;近代筒倉荷載理論的評述[J];煤礦設(shè)計(jì);1980年03期

3 J.C.Jofriet,程屏芬;農(nóng)場塔式筒倉的設(shè)計(jì)[J];力學(xué)進(jìn)展;1983年04期

4 田佐臣;散糧碼頭筒倉概述[J];水運(yùn)工程;1983年12期

5 顧南峰;;日本建成世界最大的筒倉式貯煤系統(tǒng)[J];電力建設(shè);1985年02期

6 孫偉忠;港口散糧儲運(yùn)中的檢疫及其熏蒸措施[J];交通環(huán)保;1987年Z1期

7 王守忠;港口糧食筒倉設(shè)計(jì)[J];水運(yùn)工程;1987年06期

8 沈盛茂;磚拱殼筒倉實(shí)踐[J];煤礦設(shè)計(jì);1989年04期

9 顧鶴椿;;電廠的筒倉設(shè)計(jì)及煤斗設(shè)計(jì)[J];電力建設(shè);1989年08期

10 ;亞洲最大的散裝糧筒倉群[J];特種結(jié)構(gòu);1994年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 謝文寧;鄭見粹;;筒倉分類及相關(guān)技術(shù)研究[A];2009海峽兩岸機(jī)械科技論壇論文集[C];2009年

2 謝文寧;鄭見粹;;筒倉分類及相關(guān)技術(shù)研究[A];十三省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會第五屆科技論壇論文集[C];2009年

3 汪建平;王珊;童軍;;鋼筒倉結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析研究[A];中國計(jì)算力學(xué)大會'2010（CCCM2010）暨第八屆南方計(jì)算力學(xué)學(xué)術(shù)會議（SCCM8）論文集[C];2010年

4 杜文博;武云鵬;邵弘;;筒倉結(jié)構(gòu)的快速建模與結(jié)構(gòu)分析[A];計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程建設(shè)中的應(yīng)用——第十二屆全國工程建設(shè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

5 吳海平;王銳新;衛(wèi)李平;;六連體筒倉施工技術(shù)論述[A];礦山建設(shè)工程技術(shù)新進(jìn)展——2008全國礦山建設(shè)學(xué)術(shù)會議文集（上）[C];2008年

6 欒茂田;付建寶;楊慶;年廷凱;;大直徑裝糧筒倉側(cè)壓力分析[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

7 趙陽;滕錦光;;鋼筒倉轉(zhuǎn)折連接的試驗(yàn)研究[A];第十屆空間結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2002年

8 楊燕艷;陳茜;;無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在圓形筒倉中的應(yīng)用[A];第十屆后張預(yù)應(yīng)力學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2008年

9 張文斌;;氧化鋁粉落地式鋼筒倉譜分析[A];2013年全國鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2013年

10 孫兵;李東平;;大型煤筒倉在焦化行業(yè)的應(yīng)用[A];蘇、魯、皖、贛、冀五省金屬學(xué)會第十五屆焦化學(xué)術(shù)年會論文集（上冊）[C];2010年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 孫明杰;創(chuàng)意改造求發(fā)展 筒倉除塵要環(huán)保[N];中國建材報(bào);2012年

2 孫延霞邋記者 姜成坤;大連港散糧筒倉擴(kuò)建二期工程接近尾聲[N];大連日報(bào);2008年

3 劉新春;平底筒倉如何清倉[N];中國商報(bào);2000年

4 通訊員 周崇堂 記者 趙建;筒倉群堆存 港口無煤塵[N];河北日報(bào);2014年

5 江耀明;別拿“小王”不當(dāng)“王”[N];中國鐵道建筑報(bào);2004年

6 劉君 孟江元;北京住總設(shè)備物資公司實(shí)施“陽光工程”[N];中國建設(shè)報(bào);2006年

7 董德貴 韓啟軍 竇孝萍;熟料庫中心筒倉內(nèi)部的加固及修復(fù)[N];中國建材報(bào);2011年

8 天津市龍誠工程建設(shè)監(jiān)理有限公司 律樹桂 劉雯雪;鋼筋砼筒倉采用滑模和倒模施工方法的比較[N];中國建材報(bào);2007年

9 武志敏 劉軍 王金盛;項(xiàng)目越困難 品牌越閃亮[N];中國煤炭報(bào);2010年

10 西山煤電集團(tuán)公用事業(yè)總公司 郭忠豪;連體等截面筒倉滑模管理技術(shù)[N];山西科技報(bào);2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 陳長冰;筒倉內(nèi)散體側(cè)壓力沿倉壁分布研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2006年

2 付建寶;大直徑筒倉的側(cè)壓力分析與筒倉地基三維固結(jié)分析[D];大連理工大學(xué);2012年

3 趙松;筒倉貯料壓力分析及其應(yīng)用[D];武漢理工大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 馬麗沙;圓形筒倉在環(huán)境溫度作用下的研究[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

2 賈明明;考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用預(yù)應(yīng)力混凝土筒倉地震反應(yīng)分析[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

3 單洪翥;落地式圓形鋼筒倉計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)開發(fā)[D];山東大學(xué);2015年

4 李莉;高架式筒倉支撐體系方案比選研究[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

5 諸高;筒倉側(cè)壓力的有限元模擬研究[D];河南工業(yè)大學(xué);2015年

6 余超杰;筒倉結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有限元自動(dòng)建模分析[D];河南工業(yè)大學(xué);2015年

7 付志永;地下大直徑鋼筋混凝土糧食筒倉可靠性研究[D];河南工業(yè)大學(xué);2015年

8 李曉萌;糧倉周期性荷載變化規(guī)律研究[D];河南工業(yè)大學(xué);2015年

9 陳思源;裝配式落地糧食波紋鋼板圓筒倉試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)研究[D];河南工業(yè)大學(xué);2015年

10 董友偉;超大型鋼-索-竹組合式筒倉中鋼索受力機(jī)理研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年

，

本文編號：2249874