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河南建材2023年第8期

地震作用下筒仓结构计算模型贮料荷载的加载要点与分析

王镇基王浩李世博

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002)

摘要：根据有限元计算软件SAP2000基于自定义质量源的地震力分析特点，探索一种可以充分考虑贮料

重心高度变化对地震力影响的筒仓结构建模方法，以更准确的反应出地震作用下筒仓的受力情况，为工程

建设提供更安全可靠的理论依据。

关键词：筒仓；贮料重心；地震作用

筒仓是一种贮存散状物料的立式容器构筑物，件无法满足这一要求，因此需要通过现有的软件探

筒仓占地面积小，结构形式简单，施工机械化程度索出一种可行的模型建立方法。文章将通过

高，贮存的物料可依靠重力流动自行完成垂直人仓SAP2000下的工程实例模型展开论述。

及出仓，在储存大量物料的同时又缩短了装卸流1SAP2000筒仓建模

程，极大降低了建筑用地、运输设备的投入成本，消1.1工程概况

除繁重的装卸、运输作业，有利于生产自动化；同时以我国某砂石骨料生产线项目中的成品储存

封闭的贮存环境、精简的输送流程有利于物料的保库为例,贮存物料为粒径20~30mm的粗骨料，单仓

存和减小对环境的污染。其中由钢筋混凝土筒壁支设计有效储量3700t，筒仓内壁直径15m，仓壁高

试撑的圆形筒仓，因其空间轴对称旋转壳体的特性，度17.2m，仓底（承受贮料重力荷载的平面）距地面

验使其结构自身有较大的刚度、较强的抗变形适应性高度9.5m(如图1所示);工程所在地区的抗震设防

和抗扭转性能,加之贮存的散状物料在地震水平力烈度为7度，设计基本地震加速度值0.10g，设计地

研

作用下的惯性消能作用，使得筒承式圆形筒仓结构震分组为第二组，建筑场地类别为Ⅱ类。设计中采

究有着极其优良的抗震性能。因此筒仓已成为最主要用钢筋混凝土独立筒仓，仓下支撑结构为钢筋混凝

的仓储结构形式，并广泛应用于煤炭、冶金、粮食、土筒壁及柱（如图2所示），仓底采用平板式无梁楼

水泥、骨料等生产行业。盖，仓顶为型钢梁及现浇钢筋混凝土板组合楼盖；

根据以往多个工程实例,在常见的圆形非落地鉴于工程地质情况，筒仓基础采用桩基础。

式的筒仓中,贮存的物料重量与结构自重比值范围

约1.5~3.8，物料体积与构筑物总体积比值范围约38

0.65~0.8（筒仓储量越大该比值越大），由此可见，筒

仓贮存的物料体积大、比重大，满仓时结构重心位重心1重心

置高，质量分布的特点是头重脚轻。单从质量分布38

来讲，筒仓属于抗震不利结构，因此现行国家规范

《钢筋混凝土筒仓设计标准》中明确指出了按承载00ZT

00ZTT

能力极限状态计算的荷载效应组合中需要着重体

现贮料荷载的控制作用，以及筒仓在地震作用计算图1贮料重心位置变化

中应充分考虑物料重心高度的影响。所以在筒仓抗

震设计中物料重心的位置是不可忽略的重要计算简壁

参数，其直接影响筒仓结构的地震总弯矩计算结

果，从而对地震作用下的地基承载力计算、局部构