筒倉(cāng)倉(cāng)頂鋼管桁架支撐體系研究.pdf

1、筒倉(cāng)倉(cāng)頂鋼管桁架支撐體系筒倉(cāng)倉(cāng)頂鋼管桁架支撐體系研究研究ResearchontheTopSteeltubeTrussSupptingSystemofSilo學(xué)科專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程研究生：王文星指導(dǎo)教師：王鐵成教授天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一三年十一月中文摘要中文摘要隨著煤炭需求量的不斷增加，一種儲(chǔ)量大、占地面積小的新型煤倉(cāng)得到廣泛應(yīng)用。在煤倉(cāng)施工中，倉(cāng)頂結(jié)構(gòu)支撐體系的分析是施工中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。然而，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)倉(cāng)頂支撐體系的研究較少，因此，有

2、必要對(duì)倉(cāng)頂支撐體系的承載力和變形性能進(jìn)行較為詳細(xì)的研究。本文對(duì)目前工程中應(yīng)用的鋼管桁架支撐體系和輻射梁支撐體系進(jìn)行了分析，并對(duì)新型旋轉(zhuǎn)盤口鋼管桁架構(gòu)件進(jìn)行了試驗(yàn)研究，系統(tǒng)地闡述了筒倉(cāng)倉(cāng)頂支撐體系的設(shè)計(jì)方案，重點(diǎn)歸納了支撐體系承載能力和變形性能的變化規(guī)律，并對(duì)實(shí)際工程作出總體評(píng)價(jià)，為工程驗(yàn)收提供技術(shù)依據(jù)，并為今后同類煤倉(cāng)支撐體系設(shè)計(jì)提供一定的理論分析基礎(chǔ)。通過對(duì)4組共12個(gè)試件進(jìn)行受力性能試驗(yàn)，繪制構(gòu)件的荷載位移曲線，通過試驗(yàn)以及對(duì)試驗(yàn)觀

3、測(cè)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)現(xiàn)象的綜合分析，比較新型旋轉(zhuǎn)盤口鋼管不同形式節(jié)點(diǎn)桿件的性能，對(duì)構(gòu)件做出總體評(píng)價(jià)。應(yīng)用有限元結(jié)構(gòu)分析軟件ANSYS建立多個(gè)支撐體系的模型，對(duì)其進(jìn)行了承載能力和變形性能的對(duì)比分析，并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，選擇出一種最優(yōu)的施工方案。通過試驗(yàn)及分析表明：受拉試件組試件拉伸破壞的原因皆與焊縫有關(guān)，焊縫連接處是需要注意與加強(qiáng)的地方。三組壓縮試件均發(fā)生不同程度的壓彎失穩(wěn)。相同荷載作用下，桁架直徑越大，位移越大，即直徑越大的桁架受力越不利；桁架高度

4、的增加可以有效地提高鋼管桁架施工平臺(tái)的承載力，1.2m的桁架高度是最理想的尺寸；弦桿長(zhǎng)度越小，鋼管桁架施工平臺(tái)受力越有利，由于考慮到施工的方便，1.2m的弦桿長(zhǎng)度是比較理想的尺寸；同等直徑的輻射梁支撐體系可以承受更大的荷載，鋼絞線可以有效提高支撐體系的最大承載力；通過分析四種施工方案中直徑、立桿長(zhǎng)度、弦桿長(zhǎng)度以及鋼絞線數(shù)量對(duì)鋼管桁架變形性能和承載能力的影響，比較四種方案的優(yōu)劣，確定選取鋼絞線數(shù)量為60根，36根和20根的方案。關(guān)鍵詞：關(guān)