大跨度柱面型儲煤棚結構的選型與受力特性研究.pdf

1、本文是以江蘇省電力設計院與東南大學的科研項目為研究基礎，針對儲煤結構跨度大，兩端開敞導致的整體完整性較差等普遍性問題，以及背景工程支座高差大，體型特殊等問題，展開了一系列系統(tǒng)性研究。首先針對背景工程體型的特殊性，在考察己建儲煤結構風荷載體型系數(shù)選取方式的基礎上，對背景工程儲煤結構進行了風荷載數(shù)值模擬。應用CFD軟件FLUENT對結構在7種風向角下進行流場分析，得到表面風壓分布系數(shù)，并考察堆煤對結構表面風壓分布的影響。對數(shù)值風洞的計算結構

2、進行了提取，并與荷載規(guī)范所提供的相似體型的結構的風荷載體型系數(shù)進行了比較，同時結合已建儲煤結構工程的風洞試驗和FLUENT計算的數(shù)值風洞結果來驗證數(shù)值風洞計算方法的可行性。參考以往經(jīng)典的干煤擁結構工程案例，針對背景工程實際工程條件，對柱面雙層網(wǎng)殼結構、柱面型析架結構和預應力索拱結構分別進行方案設計。在應用分析軟件SAP2000對結構進行初步設計和截面優(yōu)化的基礎上，詳細對比了三種結構的用鋼量，結構剛度，材料利用率等重要指標，以及應用于本文

3、干煤棚分析案例的適用性，最終選擇索拱結構作為最優(yōu)方案進行深入分析。對索拱結構的工程應用和研究現(xiàn)狀做了總結，選取了6種具有代表性的布索方式，應用分析軟件ANSYS對這6種布索方式在分級風荷載和重力荷載作用下的幾何非線性特征，從而對索拱結構中的柔性拉索進行了布局優(yōu)化初探。亦伏化布素方式的基礎上，對索拱結構的析架高度、拉索截面積和初始預應力這3個重要參數(shù)，分別進行了風荷載和重力荷載下跨中豎向位移、柱頂水平位移、水平支反力和析架上下弦內力等力學

4、性能指標的響應分析;以及拉索內力松弛情況的幾何非線性特征分析。根據(jù)分析結果確定索拱結構的析架高度、拉索截面積和初始預應力施加方案。為了全面考察索拱結構的靜力力學性能，應用分析軟件NIDA對參數(shù)分析后的索拱結構進行了一階彈性分析和二階彈性、彈塑性分析。考察了結構在多種工況下的極限荷載下的狀態(tài)，以及薄弱區(qū)域的所在位置。在完成大跨度索拱結構參數(shù)分析的基礎上，對其在地震荷載作用下的結構動力響應進行了分析研究。首先分析了結構的自振特性:然后運用振