料仓结构模型设计与加载试验

《料仓结构模型设计与加载试验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第八届武汉大学结构设计竞赛暨第三届湖北省大学生结构设计竞赛选拔赛赛题料仓结构模型设计与加载试验1命题背景料仓为各种松散材料或流动性物料的储存或转运设备，既可储存物料，也可控制物料的流量，改变物料的流向。多应用于化工、仓储、土木工程、钢铁、煤炭、石油等行业。是一种较常见的小型工程设备和结构。其主要承受竖向力（物料和结构自重）和水平力（风荷载、地震荷载和撞击荷载等）。结构在偶然荷载（如爆炸、撞击等）作用下的性能越来越引起研究者和工程技术人员的重视。本届结构设计竞赛以工程结构实际应用为背景，拟通过结构模型的设计、制作与加载试验，探

2、讨料仓结构在竖向和水平撞击荷载作用下的受力性能和破坏特点，为该结构的结构优化设计提供参考。2模型要求（1）料仓装料重量最大为60kg（容重约4100kg/M3的铁砂，喷砂处理用的菱角铁砂G18，襄阳博航金属磨料有限公司），料仓形状不限，典型料仓示意图见图1所示。（a）立面图（b）平面图第6页/共6页第八届武汉大学结构设计竞赛暨第三届湖北省大学生结构设计竞赛选拔赛赛题图1模型示意图（2）模型总高度H不超过900mm，平面尺寸不大于200×200mm（水平投影），料仓下端出料口离底板高度h不小于200mm，出料口尺寸不大于60x

3、60mm，出料口中心与模型底板中心重合。料口门可反复使用，以保证其能够实现多次填料和卸料。（3）料仓下端设置一个运料出口，其尺寸能保证长160mmX宽120mmX高195mm的模拟车辆进出。（4）模型在离底板高度200±2mm处应设置水平冲击荷载加载点C或C’，水平冲击荷载采用自由落体高度100mm的4kg、6kg重物通过牵引绳产生。加载点必须设置在模型运料出口一侧的最外侧柱上（CD和OD或C’D和OD夹角α最大的柱），作用方向为C点和D点的连线，D位于加载台中轴线上，D距离模型底板中心O的水平距离为400mm。（5）选手自

4、行设计连接方案（仅限于提供的材料），便于模型与拉索端部的U形卡可靠连接，U形卡详见图2。图2U形卡详图图3模型底板（6）模型应与统一给定底板（400mmX400mmX20mm，胶合板）有可靠连接，模型通过底板和M10的螺栓与加载装置的加载台座连接。模型底板见图3所示。（7）模型上应设置尺寸不小于30mmX30mm的位移测试平面，中心离模型底板距离为400mm，位于模型平面中轴线上（图1）。第6页/共6页第八届武汉大学结构设计竞赛暨第三届湖北省大学生结构设计竞赛选拔赛赛题图4加载装置图3模型加载（1）竖向荷载：采用铁砂模拟料仓

5、装料加载，装料重量40kg或60kg可选。铁砂填料出口离模型底板高度930mm，进料口为50mmX50mm，设置有快速开启小门，加载时由工作人员操作开启装料。装料完毕持续时间20秒钟后分级施加水平冲击荷载。（2）水平加载：水平荷载分2级施加。砝码重量分别为4kg、6kg，自由落体高度统一取为100mm（即砝码自由落体100mm后，模型开始受冲击荷载作用），每级荷载持续时间为20秒钟。（3）卸除水平荷载后，开始卸料，时间不超过2分钟第6页/共6页第八届武汉大学结构设计竞赛暨第三届湖北省大学生结构设计竞赛选拔赛赛题。以自然卸除的

6、物料重量作为计分重量。4模型材料与工具竞赛期间，承办方为各队提供如下材料及工具用于模型制作，不得擅自使用其它材料。(1)竹材：用于制作结构构件。竹材规格及数量见表1。表1竹材规格及数量竹材名称竹材规格数量备注本色侧压双层复压竹皮1250*430*0.50mm2张竹材力学性能参考值：弹性模量1.0×104MPa抗拉强度60MPa本色侧压双层复压竹皮1250*430*0.35mm2张本色侧压双层复压竹皮1250*430*0.20mm2张(2)502胶水，8瓶（规格25克），用于模型结构构件之间的连接。(3)模型底板：底板材料为竹

7、制，厚度20mm，长、宽分别为400mm和400mm。底板上除预设孔洞外不得另行钻孔和减薄加工。底板孔洞标注参见图4。(4)制作工具：美工刀（3把），1米钢尺（1把），三角板（2块），圆规（1把），砂纸（10张），锉刀（1把）、剪刀（1把）、手套（3付）、签字笔（1支）、铅笔（1支）、橡皮1块）。(5)竹材及底板购买：杭州邦博科技有限公司，王军龙：13082806354地址：杭州市文一路310号中竹大厦国家林业局竹子研究开发中心5竞赛流程及要求（1）得到入场指令后，各队队员迅速将模型固定于加载台座上，并将水平加载装置与模型水

8、平加载点连接，整个安装过程不得超过8分钟。第6页/共6页第八届武汉大学结构设计竞赛暨第三届湖北省大学生结构设计竞赛选拔赛赛题（2）比赛正式开始后，参赛队代表先进行2分钟陈述，之后评委提问2分钟，然后依次进行三级加载。（3）每级加载时，出现下列任一情形则判定为模型失效。²不能正常完成装料和卸