钢板筒仓侧压力系数的研究.pdfVIP

第七届全同现代结构工程学术研讨会 钢板筒仓侧压力系数研究 张文斌 (西安建筑科技大学，两安710055) 摘要：本文提出一种根据仓壁摩擦甲衡荷载确定侧压力系数的一种方法．根据侧压力系数的表达式和试验推理出侧压力系数 变化曲线固，进而总结出例压力幕数七的简化表达式并通过试验验证其精确度，文中说明采用相应测试的七按詹森公式计算的 贮料压力与试验数据比较接近。 关键词：侧压力系数．摩擦平衡茼载．特性纵坐标 一、 引言 大直径落地式钢结构储仓一直足国内有色金属行业采用的一种主要结构形式，但从简仓使用情况来看， 事故时有发生，造成筒仓事故的原囡除使用不当承l施_『质量问题以外，也有一些深层次设计问题，其中对筒 仓仓壁上贮料侧压力精确确定的问题即为其中之一。 因此工程实践需要对筒仓的基本压力的理论及计算方法等问题进行深入研究，本文讨论了简仓侧压力系 数及侧压力的确定问题并与GB50322—200l中的七作了比较并提出计算公式。‘ 二、 根据仓壁摩擦平衡荷载确定侧压力系数 在GB 建立在两个基本假设的基础上；(I)任。截面的垂直压力是均匀分部的；(2)任一截面的水平压力与垂直压力 之比为一个固定不变的常数t，R称为侧压力系数。 GB50322—2001规定珞=!兰(1一e曲79) (1) ∥ 式(1)中侧压力系数K分别采用主动土压力公式七=}二兰罢里(R。。kin刨 (2) l+S1n口 实际上，筒仓中贮料并不满足主动压力的条件，其侧压力系数七一般都要大于Rankine的取值。按公式(1) 计算所得基本压力的数值一般比测试值小20％～40％ 下面采用仓壁摩擦平衡荷载的面数关系，计算侧压力和垂直压力，从而推倒出侧压力系数女计算表达式， 并通过试验验证。简仓贮料侧压力系数的合理定义应为贮料作用于仓壁的水平压力与截面平均竖向压力的比 值。 贮料上锥体的高A=R·增p，如图(1) 式中尺圆筒仓半径 矿休止角，假定等于内摩擦角贮料上锥体的重量为 b g=prw·兰 (3) ‘ j w简仓的横截面面积 首先假设贮料与仓壁没有摩擦，删深度z的仓底韵荷载为： Q=，·w，z+Q。“) b … 当z≥o时，该荷载曲线为斜率y·w．截距为g=yw·兰 如图(2)”1 但是，由于贮料在仓壁上摩擦作用的结果，摩擦平衡荷载曲线(n)有一无穷分支与z轴相切。该曲线 (Ⅱ)的横坐标为直线(I)的横坐标与仓底实际荷载曲线的横坐标之差。在极限情况下，当仓底实际荷载变 工业建筑200{薯刊 苎主旦全里翌垡丝塑三堡兰查竺塑叁 成常数时t直线(I)成为曲线(n)渐近线的方向。因此，曲线的渐近线平行于直线·两直线在z=O时的 横坐标之差等于仓底的最大荷载Q0 图1筒仓模型 围2储料受力平衡曲线 这些性质可以利用来确定仓壁摩擦平衡荷载曲线的函数关系。假定摩擦平衡荷载的函数为，(z)是已知 的．其微分为：F’(z)出 对水平薄层dz而言，由仓壁摩擦平衡的荷载为：‰·L‘∥‘d： ￡筒仓截面周长 。 因此 F’(z)出=几·L·∥·出 (5) 由此可倒出侧压力的数值p^。={等