曲线挡墙内侧散粒体压力分析及工程应用
以散体结构力学理论为基础,从曲线挡墙上主动散粒体压力分析入手,采用理论分析、足尺试验和有限元计算相结合的方法,研究曲线挡墙上散粒体压力的分布、计算及其在大直径浅圆仓仓壁压力计算中的应用.大直径浅圆仓是近年来我国引进并建造的一种新仓型,其仓壁压力的计算没有合适的公式,尤其是顶部料堆引起的超压问题,是工程中急待解决的问题.本文针对这些问题进行了系统研究,主要工作如下:1.曲线挡墙内侧散粒体主动压力分析.首先依据极限平衡理论,通过严格的数学推导,求得散粒体侧压力的曲线分布规律.其次,提出一种曲线挡墙内侧散粒体压力计算的简便方法.2.针对浅圆仓(其仓壁为特殊的曲线墙),建立不同工况下的力学模型,得到浅圆仓贮料压力新的理论计算方法.3.提出浅圆仓贮料侧压力计算的折算库仑方法——即利用库仑土压力计算公式乘以修正系数,这种方法计算公式简单、物理意义明确.4.利用压力盒对仓容近万吨的储粮浅圆仓进行实仓试验研究,取得粮食压力的实测数据,验证了本文提出的两种浅圆仓贮料侧压力计算方法的正确性,解决了顶部料堆引起的超压问题.5.利用大型有限元分析软件(ANSYS),采用接触单元,非线性模型实现了浅圆仓散料侧压力的数值预测,讨论了散料的弹性摸量以及顶面倾角对侧压力的影响.6.经进一步分析,为每种工况确定一套较简单的计算公式,这些公式不仅与内摩擦角φ有关,而且也考虑了高径比δ和顶面倾角β的影响,其计算结果与实测值吻合良好,因此,被中华人民共和国国家标准《钢筋混凝土筒仓设计规范》(GB50077-2003)采纳,用于解决高径比小于0.5的大直径浅圆仓的侧压力计算问题,新规范已于2004年1月1日起实施.
曲线墙;浅圆仓;散粒体;侧压力;破裂面;实仓测试;有限元分析
大连理工大学
博士
水工结构工程
王复明
2004
中文
O363.1;TU312
139
2005-08-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）