大跨度干煤棚三心圓柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-10 05:57
近年來(lái),三心圓柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)以其空間利用率高,結(jié)構(gòu)外形貼近于工藝界線等優(yōu)點(diǎn),在干煤棚的建設(shè)中被廣泛應(yīng)用。目前,針對(duì)超大跨干煤棚結(jié)構(gòu),從實(shí)際工程出發(fā),參數(shù)矢跨比對(duì)結(jié)構(gòu)整體性能影響的研究還較少。本文以實(shí)際工程113m跨度的干煤棚為研究對(duì)象,采用SAP2000有限元結(jié)構(gòu)分析軟件對(duì)三心圓柱面雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力分析、穩(wěn)定性分析及動(dòng)力分析,對(duì)比不同矢跨比條件下網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的受力性能影響,選取了經(jīng)濟(jì)合理的小范圍矢跨比值,并對(duì)結(jié)構(gòu)布置加強(qiáng)帶進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)研究。首先,本文介紹了三心圓柱面雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的工程概況、干煤棚的相關(guān)設(shè)備和工藝及結(jié)構(gòu)的方案,驗(yàn)算結(jié)構(gòu)應(yīng)力比。對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力分析,計(jì)算不同荷載組合作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及位移值,統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)材料用量,對(duì)比分析不同矢跨比對(duì)三心圓柱面雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)靜力性能及材料用量的影響。其次,選取標(biāo)準(zhǔn)組合作用下滿跨均布荷載,對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行特征值屈曲分析及帶有初始幾何缺陷的非線性穩(wěn)定分析,對(duì)比分析不同矢跨比對(duì)三心圓柱面雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能的影響。再次,對(duì)三心圓柱面雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行自振特性分析,選取合理的模態(tài)階數(shù),得到結(jié)構(gòu)自振頻率及振型特點(diǎn),也為時(shí)程分析法的參數(shù)設(shè)置提供了數(shù)據(jù)。采用振型分解反應(yīng)譜...
【文章來(lái)源】:河北工程大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
奧托儲(chǔ)煤場(chǎng)
地,保證煤炭質(zhì)量,防止煤料場(chǎng)揚(yáng)塵污染環(huán)境,封閉式儲(chǔ)煤結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生,如建于1900年的美國(guó)賓夕法尼亞州FJ&G煤庫(kù)(圖1-2),長(zhǎng)102m,寬18m,由木材和石材建造而成,儲(chǔ)煤可達(dá)1萬(wàn)噸,又如1932年建造的費(fèi)爾班克斯煤倉(cāng)(圖1-3),是木結(jié)構(gòu)建筑,長(zhǎng)60m,高16m,有26條斜道將煤分運(yùn)至卡車(chē)。在第一次世界大戰(zhàn)期間,儲(chǔ)煤倉(cāng)筒出現(xiàn)在了人們的視野中,如大西洋煤業(yè)公司“藍(lán)煤”儲(chǔ)煤倉(cāng)筒(圖1-4),通過(guò)豎直鏟斗傳送器將煤運(yùn)至頂部,倒入這些建好的柱形倉(cāng)筒,再?gòu)膫}(cāng)筒底部通過(guò)水平傳送器運(yùn)出,由火車(chē)運(yùn)往世界各地。圖1-1奧托儲(chǔ)煤場(chǎng)圖1-2FJ&G煤庫(kù)Fig.1-1OttoCoalReservoirFig.1-2F&Gcoalstorage
第1章緒論3圖1-3費(fèi)爾班克斯煤倉(cāng)圖1-4“藍(lán)煤”儲(chǔ)煤倉(cāng)筒Fig.1-3FairbanksCoalBunkerFig.1-4"BlueCoal"CoalStorageBunker隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,作為主要能源之一的煤炭,產(chǎn)能需求量越來(lái)越大,人們對(duì)大空間、大跨度的儲(chǔ)煤結(jié)構(gòu)有了更迫切的需求。而空間結(jié)構(gòu)具有整體剛度好,受力合理,空間大等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用到干煤棚工程當(dāng)中,國(guó)外常用的儲(chǔ)煤空間結(jié)構(gòu)一般包括穹頂結(jié)構(gòu)、空間桁架結(jié)構(gòu)以及充氣膜結(jié)構(gòu)等[8-9]。實(shí)際上,先輩們很早就對(duì)穹隆結(jié)構(gòu)有了一定的認(rèn)知,它具有最小表面封閉最大空間的優(yōu)點(diǎn),穹頂結(jié)構(gòu)跨越大空間的能力強(qiáng),造型優(yōu)美,同時(shí)全封閉的結(jié)構(gòu)空間使煤炭的質(zhì)量得到保證,保護(hù)周?chē)h(huán)境不被污染,是當(dāng)時(shí)國(guó)外常用的儲(chǔ)煤結(jié)構(gòu)[10-11]。木結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的穹頂出現(xiàn)的最早,如美國(guó)埃德華州某公司在20世紀(jì)90年代建造的發(fā)電廠儲(chǔ)煤結(jié)構(gòu)(圖1-5),是直徑約為80m,高度約為40m的絕緣混凝土穹頂,它具有很好的承載能力,能以很薄的厚度承受相當(dāng)大的荷載。但由于木結(jié)構(gòu)防火和防腐蝕問(wèn)題較多,混凝土結(jié)構(gòu)施工周期長(zhǎng),造價(jià)高,現(xiàn)在常用鋼材和鋁合金做穹頂結(jié)構(gòu)的材料。空間鋼桁架結(jié)構(gòu)常用多個(gè)平面桁架組成,一般的截面形式有拱形、半圓形、三角形、折線形等,空間鋼桁架的穩(wěn)定性和剛度都比較好,如美國(guó)某礦物原料儲(chǔ)煤庫(kù)(圖1-6),長(zhǎng)175m,跨度53m,采用半圓形截面形式。圖1-5美國(guó)埃德華州發(fā)電廠儲(chǔ)煤結(jié)構(gòu)圖1-6美國(guó)某礦物原料儲(chǔ)煤庫(kù)Fig.1-5CoalStorageStructureofEdwardPowerPlant,USAFig.1-6AMineralRawMaterialCoalStorageintheUnitedStates
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]徐州某干煤棚鋼網(wǎng)架筒殼結(jié)構(gòu)選型及工程設(shè)計(jì)[J]. 劉娟,楊杰,孫韜. 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]大跨柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載試驗(yàn)研究[J]. 陳琳琳,崔會(huì)敏,鄭云飛,劉慶寬. 工程力學(xué). 2019(S1)
[3]煤炭?jī)?chǔ)存系統(tǒng)的發(fā)展[J]. 王連成,柳玉濤. 港工技術(shù). 2019(S1)
[4]大跨度三心圓柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探析[J]. 吳瑩卿. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2019(11)
[5]某大跨度干煤棚網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化研究[J]. 朱黎明,杜文風(fēng),王龍軒,賀鵬斐,劉智健,韓放. 建筑結(jié)構(gòu). 2019(02)
[6]某大跨度煤棚結(jié)構(gòu)方案選型及計(jì)算[J]. 朱思宇,梁存之,張建林. 建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展. 2018(05)
[7]國(guó)內(nèi)外充氣膜結(jié)構(gòu)發(fā)展研究綜述[J]. 賈碧原,宗蘭,陳德根. 江蘇建材. 2018(03)
[8]某電廠大跨度干煤棚鋼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定分析[J]. 侯亞委,趙迎九,李慶建,劉學(xué)武,張丹. 建筑結(jié)構(gòu). 2018(S1)
[9]40m跨汽車(chē)卸煤溝干煤棚封閉方案探討[J]. 司小飛,王靈. 住宅與房地產(chǎn). 2017(32)
[10]四連跨干煤棚三心圓柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究[J]. 楊勇,劉觀發(fā),方國(guó)華,鐘正鵬. 建筑結(jié)構(gòu). 2017(15)
碩士論文
[1]中央開(kāi)孔異形橢球面單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)性能研究[D]. 宋芳.河北工程大學(xué) 2017
[2]超大跨度干煤棚網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化研究[D]. 劉春雨.河南大學(xué) 2017
[3]某大跨度干煤棚結(jié)構(gòu)選型與抗震性能研究[D]. 齊旭東.北京交通大學(xué) 2016
[4]超長(zhǎng)大跨網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力分析[D]. 郝志勇.河北工程大學(xué) 2015
[5]三心圓柱面網(wǎng)殼彈塑性地震響應(yīng)及失效模式分析[D]. 李驍然.浙江大學(xué) 2015
[6]大跨柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及CFD數(shù)值模擬研究[D]. 王利彬.河北工程大學(xué) 2013
[7]大跨度儲(chǔ)煤網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在電廠中的應(yīng)用[D]. 耿艷君.山東大學(xué) 2011
[8]雙層柱面網(wǎng)殼整體穩(wěn)定性分析[D]. 趙琳.青島理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):2908194
【文章來(lái)源】:河北工程大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
奧托儲(chǔ)煤場(chǎng)
地,保證煤炭質(zhì)量,防止煤料場(chǎng)揚(yáng)塵污染環(huán)境,封閉式儲(chǔ)煤結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生,如建于1900年的美國(guó)賓夕法尼亞州FJ&G煤庫(kù)(圖1-2),長(zhǎng)102m,寬18m,由木材和石材建造而成,儲(chǔ)煤可達(dá)1萬(wàn)噸,又如1932年建造的費(fèi)爾班克斯煤倉(cāng)(圖1-3),是木結(jié)構(gòu)建筑,長(zhǎng)60m,高16m,有26條斜道將煤分運(yùn)至卡車(chē)。在第一次世界大戰(zhàn)期間,儲(chǔ)煤倉(cāng)筒出現(xiàn)在了人們的視野中,如大西洋煤業(yè)公司“藍(lán)煤”儲(chǔ)煤倉(cāng)筒(圖1-4),通過(guò)豎直鏟斗傳送器將煤運(yùn)至頂部,倒入這些建好的柱形倉(cāng)筒,再?gòu)膫}(cāng)筒底部通過(guò)水平傳送器運(yùn)出,由火車(chē)運(yùn)往世界各地。圖1-1奧托儲(chǔ)煤場(chǎng)圖1-2FJ&G煤庫(kù)Fig.1-1OttoCoalReservoirFig.1-2F&Gcoalstorage
第1章緒論3圖1-3費(fèi)爾班克斯煤倉(cāng)圖1-4“藍(lán)煤”儲(chǔ)煤倉(cāng)筒Fig.1-3FairbanksCoalBunkerFig.1-4"BlueCoal"CoalStorageBunker隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,作為主要能源之一的煤炭,產(chǎn)能需求量越來(lái)越大,人們對(duì)大空間、大跨度的儲(chǔ)煤結(jié)構(gòu)有了更迫切的需求。而空間結(jié)構(gòu)具有整體剛度好,受力合理,空間大等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用到干煤棚工程當(dāng)中,國(guó)外常用的儲(chǔ)煤空間結(jié)構(gòu)一般包括穹頂結(jié)構(gòu)、空間桁架結(jié)構(gòu)以及充氣膜結(jié)構(gòu)等[8-9]。實(shí)際上,先輩們很早就對(duì)穹隆結(jié)構(gòu)有了一定的認(rèn)知,它具有最小表面封閉最大空間的優(yōu)點(diǎn),穹頂結(jié)構(gòu)跨越大空間的能力強(qiáng),造型優(yōu)美,同時(shí)全封閉的結(jié)構(gòu)空間使煤炭的質(zhì)量得到保證,保護(hù)周?chē)h(huán)境不被污染,是當(dāng)時(shí)國(guó)外常用的儲(chǔ)煤結(jié)構(gòu)[10-11]。木結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的穹頂出現(xiàn)的最早,如美國(guó)埃德華州某公司在20世紀(jì)90年代建造的發(fā)電廠儲(chǔ)煤結(jié)構(gòu)(圖1-5),是直徑約為80m,高度約為40m的絕緣混凝土穹頂,它具有很好的承載能力,能以很薄的厚度承受相當(dāng)大的荷載。但由于木結(jié)構(gòu)防火和防腐蝕問(wèn)題較多,混凝土結(jié)構(gòu)施工周期長(zhǎng),造價(jià)高,現(xiàn)在常用鋼材和鋁合金做穹頂結(jié)構(gòu)的材料。空間鋼桁架結(jié)構(gòu)常用多個(gè)平面桁架組成,一般的截面形式有拱形、半圓形、三角形、折線形等,空間鋼桁架的穩(wěn)定性和剛度都比較好,如美國(guó)某礦物原料儲(chǔ)煤庫(kù)(圖1-6),長(zhǎng)175m,跨度53m,采用半圓形截面形式。圖1-5美國(guó)埃德華州發(fā)電廠儲(chǔ)煤結(jié)構(gòu)圖1-6美國(guó)某礦物原料儲(chǔ)煤庫(kù)Fig.1-5CoalStorageStructureofEdwardPowerPlant,USAFig.1-6AMineralRawMaterialCoalStorageintheUnitedStates
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]徐州某干煤棚鋼網(wǎng)架筒殼結(jié)構(gòu)選型及工程設(shè)計(jì)[J]. 劉娟,楊杰,孫韜. 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]大跨柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載試驗(yàn)研究[J]. 陳琳琳,崔會(huì)敏,鄭云飛,劉慶寬. 工程力學(xué). 2019(S1)
[3]煤炭?jī)?chǔ)存系統(tǒng)的發(fā)展[J]. 王連成,柳玉濤. 港工技術(shù). 2019(S1)
[4]大跨度三心圓柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探析[J]. 吳瑩卿. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2019(11)
[5]某大跨度干煤棚網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化研究[J]. 朱黎明,杜文風(fēng),王龍軒,賀鵬斐,劉智健,韓放. 建筑結(jié)構(gòu). 2019(02)
[6]某大跨度煤棚結(jié)構(gòu)方案選型及計(jì)算[J]. 朱思宇,梁存之,張建林. 建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展. 2018(05)
[7]國(guó)內(nèi)外充氣膜結(jié)構(gòu)發(fā)展研究綜述[J]. 賈碧原,宗蘭,陳德根. 江蘇建材. 2018(03)
[8]某電廠大跨度干煤棚鋼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定分析[J]. 侯亞委,趙迎九,李慶建,劉學(xué)武,張丹. 建筑結(jié)構(gòu). 2018(S1)
[9]40m跨汽車(chē)卸煤溝干煤棚封閉方案探討[J]. 司小飛,王靈. 住宅與房地產(chǎn). 2017(32)
[10]四連跨干煤棚三心圓柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究[J]. 楊勇,劉觀發(fā),方國(guó)華,鐘正鵬. 建筑結(jié)構(gòu). 2017(15)
碩士論文
[1]中央開(kāi)孔異形橢球面單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)性能研究[D]. 宋芳.河北工程大學(xué) 2017
[2]超大跨度干煤棚網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化研究[D]. 劉春雨.河南大學(xué) 2017
[3]某大跨度干煤棚結(jié)構(gòu)選型與抗震性能研究[D]. 齊旭東.北京交通大學(xué) 2016
[4]超長(zhǎng)大跨網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力分析[D]. 郝志勇.河北工程大學(xué) 2015
[5]三心圓柱面網(wǎng)殼彈塑性地震響應(yīng)及失效模式分析[D]. 李驍然.浙江大學(xué) 2015
[6]大跨柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及CFD數(shù)值模擬研究[D]. 王利彬.河北工程大學(xué) 2013
[7]大跨度儲(chǔ)煤網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在電廠中的應(yīng)用[D]. 耿艷君.山東大學(xué) 2011
[8]雙層柱面網(wǎng)殼整體穩(wěn)定性分析[D]. 趙琳.青島理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):2908194
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