浅圆仓仓壁侧压力的有限元分析.pdf

第24卷第4期特种结构V01．24No．4
2007年12月Dec．2007

浅圆仓仓壁侧压力的有限元分析

姜安东乐
(西北电力设计院兰州710032)
(Noah-westElectronicalPowerDesignInstitute，Lanzhou710032)
[摘要]《钢筋混凝土筒仓规范》中浅圆仓侧压力计算公式基于库伦公式或者库伦理论，即假设仓壁刚度
无限大，仅考虑了截面形状、贮料的内摩擦角对侧压力的影响。但是对于不同的贮料来说，其材料参数
肯定是不同的，而且实际工程当中仓壁的刚度都是有限的，这些参数对侧压力是否有影响是值得研究的
问题。因此，本文利用有限元软件ABAQUS，考虑煤和仓壁共同作用，用Mohr-Coulomb模型模拟煤单元，
煤和仓壁之间用接触单元，分析了更多贮料参数及仓壁刚度对侧压力的影响。通过计算，可以看出贮料
的内摩擦角不是决定仓壁侧压力值的唯一参数，尤其是贮料泊松比对侧压力影响很大，因此规范的计算
公式有待改进。
[关键词]巨型贮煤浅圆仓温度有限元软件Mohr．Coulomb模型接触
ABSTRACT：Thecalculation0forthecircleshallowbinSsidepressureinthecodefor如ofreinforcedCOn-
cretesilosisbasedOntheCoulomb-厂0钆orCoulombtheory．Itissupposethatthemodulusofthesilowallisinfinite
bigandjustconsideredthesectionshapeandtheangleofinternalfrictionofthestoredmaterialSinfluenceforsidepres-
suz'e．Bat，foranticipatedifferentstoredmaterial，thematerialparametera~rmabZyofwhichisdiferent，andtherood-
ulusofthesilowallwerelimitedactually，SOitisaproblemworthtoresearchwhethertheparameterinfluencetheforce．
Therefore，thetext，useofthefiniteelementsoftwareABAQUS，simulatecoalwiththeMohr-Coulombmodel；allATt-
tyzemDreparametersofthestoredmaterialandthemodulusofthesilowallSinfluenceuponthesidepressure．Fromthe
calculation，itisshownthattheangleofinternalfrictionofthestoredmaterialisnottheuniqueparameter，PoissonS
ratioSinfluenceparticularlygreatly，thecalculationOnthenor／nneedsimprovement．
KEYWORDS：HugecoalshallowbinTemperatureFiniteelementsoftwareMohr-CoulombmodelContaction

引言下两种滑动楔体的形状差别，用二者的体积比来
筒仓广泛应用于粮食、建材、冶金、煤炭、电力修正库伦公式，从而得到浅圆仓散料侧压力的近
等行业，而大型浅圆仓吨料造价底、易于实现机械似计算公式。
化作业，比较适合我国国情，因此大型浅圆仓是我这种方法是基于库伦公式或者库伦理论，只
【国仓储建设的一个潜在发展方向_3J。考虑了截面形状、贮料的内摩擦角对侧压力的影
对于浅圆仓贮料压力的计算以往是采用挡土响。对于不同的贮料来说，其材料参数肯定是不
墙的主动土压力公式，即朗肯主动土压力公式，但同的，即使是一种贮料其材料参数也是有变化的，
朗肯土压力公式只适用于墙体无限长，墙背直立、而且规范上面的公式假设仓壁刚度为无限大，但
光滑的挡墙，这种挡墙的曲率半径是无穷大的，浅是实际工程当中仓壁的刚度都是有限的。因此，
圆仓或圆形筒仓的仓壁是圆柱曲面，其曲率半径本文利用有限元软件ABAQUS，结合广东省汕尾
再大也是有限的。因此，新的《钢筋混凝土筒仓设电厂贮煤筒仓的具体尺寸、煤体堆高建立有限元
计规范》(GB50077．2003)中，采用了两种方法，考模型，考虑煤和仓壁共同作用，用弹塑性模型
虑了三种工况，给出了一组浅圆仓散料侧压力计Mohr-Coulomb模型模拟煤单元，煤和仓壁之间用
算公式。其中一种方法为极限平衡法或称滑