温度作用下大直径钢板仓仓壁优化的分析.pdf

论文题目:温度作用下大直径钢板仓仓壁优化研究作者姓名:王延璞入学时间:2009年9月专业名称:结构工程研究方向:钢筋混凝土结构与结构加固指导教师:孙跃东职称:教授论文提交日期:2012年5月论文答辩日期:2012年6月授予学位日期:OPTIMIZATIONRESEARCHON A LARGE DIAMETRE STELL SILO UNDER THE TEMPERATURE EFFECTA Dissertation submitted in fulfillment of the requirements of the degree ofMASTEROF PHILOSOPHYfromShandong University of Science and TechnologybyWang YanpuSupervisor:Professor SunYuedongCollege of Civil Engineeringand ArchitectureMay 2012声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文,除了所列参考文献和世所公认的文献外,全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名:日期:AFFIRMATIONI declare that this dissertation, submitted in fulfillment of the requirements for the award of Masterof Philosophy in Shandong University of Science and Technology, is wholly my own work unless referenced of acknowledge. Thedocument has not been submitted for qualification at any other academic :Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要钢板仓可被用来储存煤、矿石、水泥、粮食、石油等散粒状、液状原材料或燃料。由于它能够在生产过程中起到调节原材料与中间物料的缓冲、配送、协调等作用,因此在工农业生产、物流储运尤其在流水生产工艺中显得尤为重要。随着工、农业的发展,钢板仓数目与日俱增,规模日益增大,目前正向大直径、大容量,轻型,多功能、电气化、自动化方向发展。大直径钢板仓的受力与传统的结构有着很大的不同,而且没有统一的设计与制造技术规定。目前,国内可用的规范也只有《钢筋混凝土筒仓设计规范》(GB50077-2003)和《粮食钢板筒仓设计规范》(GB50322-2001),实际使用中的大部分钢板仓,无论从直径大小还是从贮料本身的特性都超出了以上两本规范的范围,在没有同类钢板仓设计经验时,很难对其安全性和经济合理性做出准确判断,这就成为工程设计的一个难题。2010年初,我国北方某水泥厂大直径钢板仓发生倒塌事故,本文以该钢板仓为例,主要做了以下几个方面的研究分析:(1)利用大型有限元分析软件ANSYS建立了钢板仓有限元模型,分析了贮料荷载对仓壁环向应力和径向位移的影响;在空仓和满仓两种情况下,分别分析了温度升高和降低对钢板仓环向应力和径向位移的影响,确定了钢板仓工作的最不利工况和整个钢板仓仓壁最可能发生破坏的高度,对钢板仓设计过程中的仓壁环向应力取值提出了建议。(2)建立了一组(共7个)仓壁厚度逐渐增加的钢板仓有限元模型,分别分析了钢板仓在贮料荷载作用下以及在贮料荷载和温度荷载共同作用下仓壁厚度的改变对仓壁环向应力、Mises应力和径向位移的影响。(3)分析确定了钢板仓合理的壁厚值,确定了加劲肋的设置范围,并对仓壁上部和下部范围内的加劲肋进行了优化。(4)对开展的工作进行了总结,对本文得出的主要结论进行了归纳,并对本课题今后要进行的进一步的研究作了展望。希望本文分析研究得出的结论能够对今后钢板仓的设计提供一定的数据支持和设计参考。关键词:钢板仓,温度,仓壁厚度,环向应力,径向位移,优化山东科技大学硕士学位论文AbstractABSTRACTSilos can be used to store bulk granular andliquid raw material orfuelsuch as coal, ore, cement, grain, oil and so can regulate the buffer, distributionand coordination of raw materials and intermediate materi