大型工业钢板筒仓的优化设计分析研究-结构工程专业论文.docx

such as the selection for structure forms, the changing section of vertical columns and the surrounding beams and the enhanced part. Beam-column structure is suitable for steel silo with large diameter (R30m). At the end of the paper, a steel silo with the diameter of 23m was designed, including the structure scheme, component arrangement, the calculation of load, model establishment, static and dynamic analyzed and the evaluation of the result. And the result show that the safety of the structure is adequate. Based on the design, analyzed the characteristic value buckling and the material and geometry nonlinear of the steel silo by ANSYS. The analysis for stability of empty and full silo show that the wind load effect to empty silo more obvious than the full. The horizontal inner compression effect the stability of silo significantly. The sensitive nonlinear characteristic of steel silo makes “elephant foot” damage occered. KEY WORDS：steel silo, storing load, overpressure coefficient, non uniform temperature action, post and beam structure. 目 录 第一章 绪论1 1.1 概述 1 1.1.1 筒仓的发展及应用1 1.1.2 筒仓的分类及特点3 1.1.3 钢板筒仓研究的关键和难题5 1.2 国内外研究现状 6 1.2.1 国外研究现状6 1.2.2 国内研究现状9 1.3 本课题研究的背景及意义 12 1.4 本文的主要工作 13 第二章 钢板筒仓储料荷载研究14 2.1 储料荷载规范比较分析 14 2.1.1 《钢筒仓技术规范》和《粮食钢板筒仓设计规范》对比14 2.1.2 国内规范和国外规范的对比15 2.2 储料荷载的离散元数值模拟 20 2.2.1 离散元理论与方法20 2.2.2 PFC2D 颗粒流分析程序介绍 20 2.2.3 钢板筒仓卸料时超压系数的分析21 2.3 本章小结 33 第三章 钢板筒仓太阳辐射非均匀温度作用与效应研究 34 3.1 概述 34 3.2 太阳辐射下钢板筒仓的阴影算法 34 3.3 太阳辐射下钢板筒仓的温度场数值模拟 39 3.3.1 温度场分析的相关原理39 3.3.2 太阳辐射作用下钢板筒仓的非均匀温度场分析42 3.3.3 非均匀温度场对钢板筒仓结构的影响46 3.4 本章小结 49 第四章 钢板筒仓结构形式优化分析51 4.1 概述 51 4.2 研究目的和方法 51 4.3 结构形式的参数化分析 52 4.4 本章小结 58 第五章 23m 直径水泥钢板筒仓的结构性能分析 59 5.1 工程概况 59 5.2 结构方案 60 5.3 结构的分析计算 60 5.3.1 有限元模型60 5.3.2 荷载及荷载效应组合61 5.3.3 静力性能分析64 5.3.4 动力性能分析65 5.4 钢板筒仓的稳定性分析 66 5.4.1 特征值屈曲分析68 5.4.2 考虑双重非线性的稳定分析73 5.5 本章小结 74 第六章 结论与展望76 6.1 结论 76 6.2 展望 77 参考文献78 发表论文和科研情况说明84 致 谢85 第一章 第一章 绪论 - - PAGE 13 - 第一章 绪论 1.1 概述 1.1.1 筒仓的发展及应用 筒仓是一种历史悠久的特种结构，主要用来贮存