混凝土搅拌楼水泥料仓钢支架极限承载力分析

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1、第38卷第4期山西建筑VoI．38No．42012年2月SHANXIARCHITECTUREFeb．2012·51·文章编号：1009—6825(2012)04-0051-02混凝土搅拌楼水泥料仓钢支架极限承载力分析张俊许杰方慧摘要：建立ANSYS有限元计算模型，对钢支架结构在最不利-T-ST的静力、特征值屈曲和非线性屈曲特性进行了计算分析，并对计算结果进行了比较，以对料仓支架结构的承载性能进行评判，得出了一些有益的结论，从而为料仓支架的设计提供指导。关键词：料仓，钢支架结构，非线性分析，极限承

2、载力中图分类号：TU391文献标识码：A0引言向同性，弹性模量取2．06×10MPa，泊松比为0．3，屈服强度为235MPa。随着我国水电工程建设快速发展，大型混凝土搅拌楼也得到了广泛的应用。搅拌楼的附属设备——千吨级的粉料仓也使用jI越来越多。而作为支撑粉料仓的钢支架结构，早期主要参照国外li同类型的成型产品进行设计制作，各构件截面尺寸的确定多采用lIllJ类比法或经验参数。由于工艺的要求，粉料仓的钢支架高度都在ll10m以上，支架上部仓体和物料总重量在千吨以上，且结构重心都偏高，支架的安全稳

3、定对料仓的正常使用非常重要，有必要对×——一其承载性能进行深入分析。×本文应用ANSYS软件，对某大型粉料仓支承结构进行静力]r]r计算、变形计算、特征值屈曲分析和非线性屈曲分析，并对计算结果进行分析比较，以对料仓支架结构的承载性能进行评判，为此图1水泥料仓钢支架图2钢支架结构平面图类结构的工程应用提供参考依据。表1构件截面尺寸1计算模型的建立构件名称截面立柱热轧钢管500×121．1工程概况横粱2O号槽钢本工程为HL240-2S3000L型混凝土搅拌楼附属结构1500t支撑128×8等边角钢水

4、泥料仓支架工程。料仓仓体直径11．0m，总高为24．0m，钢支1．3荷载情况架由8根立柱和交叉支撑组成。仓体及钢支架如图1所示，钢支钢支架恒载包括筒仓仓体的重量和排架的重量，排架重量由架结构平面如图2所示，支架各截面的尺寸如表1所示。程序自动计算。因仓顶的活荷载较小，对支架受力分析时，只考1．2有限元分析模型虑仓体内物料的重量，并考虑风载和地震荷载组合。在支架顶部本文采用ANSYS11．0对钢支架结构的承载性能进行分析计中心处建立质量单元(Mass21)，然后以此单元为主节点，八个柱算。单独以支

5、架为分析对象，料仓仓体及仓内物料按外荷载计顶节点为从节点建立刚性域，在主节点处施加荷载，荷载和约束算，计算模型如图3所示。其中钢支架柱用梁单元Be~m188，支撑情况如图4所示。进行静力计算和特征值分析时，根据我国现行采用梁单元Link8，钢支架梁柱、支撑尺寸及截面特性均与实际结规范并结合实际工作状况，结构的最不利荷载组合为：竖向荷构相符，有限元模型考虑了材料非线性和几何非线性，材料应力载为21840kN，水平荷载为130kN，作用于支架顶部的水平弯矩应变关系简化为理想弹塑性，服从Von—Mis

6、es屈服准则。材料为各为845kN·m。[3]王新敏．ANSYS工程结构数值分析[M]．北京：人民交通出性仿真计算[J]．长沙交通学院学报，2005(3)：21-22．版社，2007：10．[5]陈连妹，牛季收，张黎明．预应力混凝土矩形截面梁弯曲破[4]韦成龙，颜东煌，张峰，等．预应力高强混凝土T梁的非线坏过程的有限元分析[J]．混凝土，2010(9)：89．91．NonlinearanalysisofreinforcementconcretestructureusingofANSYSWANGH

7、ong-junCHENGZhan-rongAbstract：UsingANSYSsoftwarecarriesoutnonlinearsimulationofthebendfailingprocessintherectangularaerabeamoftlleDrestressedandnonprestressedreinforcementconcretestructure，andcomparingANSYScalculationandtheoretica1．Resultsshowtllatan

8、alysisresultsandthetheoreticalvaluesaresimilarity，whichprovideanewmethodandapproachtosimulatethemechanicprogess0freinforcementconcretestructure．Keywords：ANSYS，reinforcedconcretestructure．non／inearanalysis收稿日期：2011．10-28作者简介：张俊(1977一)，男，工程师，水利部产品质量标准研