大型钢板库时程分析

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1、建材世界2012年第33卷第4期doi：10．3963／j．issn．1674—6066．2012．04．031大型钢板库时程分析张进1，李东水1，谷尚玲2，陈通跃1，魏文晖2(1．中材国际工程股份有限公司天津公司，天津300400；2．武汉理工大学道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室，武汉430070)摘要：利用A麟软件对落地式钢板库进行了非线性动力有有限元时程分析。根据大型钢板库的特性，建立了空仓、满仓有限元模型，其中满仓有限元模型中，贮料与库壁间采用了接触单元模拟。根据场地类别，采用EI--Centro波，对筒仓结构进行了动力时程分析，得到各节点位移和应力的变化全过程，从而确定地震作用下结

2、构的薄弱部位。关键词：筒仓；时程分析；地震作用Time-historyAnalysisofLargeSteelSiloZHANGJinl，LIDong-shuil,GUShang-lin92，CHENTong—yuel，WEIWen-hui2(1．TianjinCementIndustryDesign&ResearchInstitute，Tianiin300400，China；2．HubeiKeyLaboratoryofRoadsBridgeEngineeringandStructuralEngineering，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430070，C

3、hina)Abstract：TheANSYSinnonlineardynamicfiniteelementtime-historyanalysisofsteelsiloofconsolemodeispresentinthepaper．Accordingtothetechnicaldataandmaterialcharacteristiccombinedwiththecharacteristicofla—gersteelsilo。thefiniteelementmodelsaboutemptysiloandfullsiloisset．Theinteractionbetweenthestoredm

4、aterialandthesilowallsismodeledwithfrictioncontactsurfaces．Withinputtingthecorrespondingseismicwaves。time-his—toryanalysiswithEI-Centrowavearebuilttogetdisplacementandtimecurveofsilostructure．Byunderstandingstructuralinstantaneousresponseofsteelsilounderearthquakeactionthroughthetime，wecandeterminew

5、eakposi—tionsofsilostructureunderearthquake．Keywords：silo；timehistoryanalysis；earthquakeaction钢板库是工业企业和储运部门的最通用构筑物之一。钢板库具有结构简单、造价低、安装和使用方便等特点。近年来，由于国家经济的飞速发展，钢板库不仅在数量上增加，在容量上也迅速增大，许多万吨以上钢板库相继建成。其中有的落地式钢板库的容量甚至超过了15万t，库直径超过了百米。钢板库由于存在储存散料与钢板库结构的相互作用，难以确定其动力分析特性，因此对钢板库结构的抗震分析研究，地震区的钢板库设计是十分必要的。1大型钢板库有

6、限元模型1．1工程概况本项研究以某3万t圆筒式的钢板库为研究依据，该类筒仓结构形式是最常用的水泥物料储存的构筑物。水泥钢板库的基本结构模型尺寸如图1所示。1．2单元选取根据结构尺寸，采用ANSYS自下而上的建模方式，建立水泥钢板库简化的几何模型。建模时，采用了三种单元来离散，分别为Beaml88、Shell63和pipel6单元。钢板库槽盖顶上工字钢、槽钢立柱以及环向加强槽钢，均采用了beaml88来进行离散模拟。图2显示了水泥钢板库的实体结构模型和内部骨架。收稿日期：2012—06-20．基金项目：国家自然科学基金(51178362)．作者简介：张进(1970一)，高级工程师．E-mail：

7、zhangjin@sinoma-tj．cn103建材世界2012年第33卷第4期影ol01oJ卜

8、E乳／＼i]、

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10、-§i鞠翟I岛If()轴艄onon§i鞠l§j绷I●I-甜醐l-I≯33000200图13万冰泥钢板库基本结构简图(a)水泥钢板厍实俸靖构梗型圈(b)水泥钢板厍内鄙骨架俯视l圣l图23万t水泥钢板库有限元模型1．3材料参数水泥钢板库的材料为钢材，弹性模量为2．06×1011Pa