大跨度干煤棚三心圆柱面网壳结构性能研究
发布时间：2020-12-10 05:57
近年来,三心圆柱面网壳结构以其空间利用率高,结构外形贴近于工艺界线等优点,在干煤棚的建设中被广泛应用。目前,针对超大跨干煤棚结构,从实际工程出发,参数矢跨比对结构整体性能影响的研究还较少。本文以实际工程113m跨度的干煤棚为研究对象,采用SAP2000有限元结构分析软件对三心圆柱面双层网壳结构进行静力分析、稳定性分析及动力分析,对比不同矢跨比条件下网壳结构的受力性能影响,选取了经济合理的小范围矢跨比值,并对结构布置加强带进行优化设计研究。首先,本文介绍了三心圆柱面双层网壳结构的工程概况、干煤棚的相关设备和工艺及结构的方案,验算结构应力比。对该结构进行静力分析,计算不同荷载组合作用下结构的内力及位移值,统计结构材料用量,对比分析不同矢跨比对三心圆柱面双层网壳结构静力性能及材料用量的影响。其次,选取标准组合作用下满跨均布荷载,对结构进行特征值屈曲分析及带有初始几何缺陷的非线性稳定分析,对比分析不同矢跨比对三心圆柱面双层网壳结构稳定性能的影响。再次,对三心圆柱面双层网壳结构进行自振特性分析,选取合理的模态阶数,得到结构自振频率及振型特点,也为时程分析法的参数设置提供了数据。采用振型分解反应谱...
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
奥托储煤场
地，保证煤炭质量，防止煤料场扬尘污染环境，封闭式储煤结构应运而生，如建于1900年的美国宾夕法尼亚州FJ&G煤库（图1-2），长102m，宽18m，由木材和石材建造而成，储煤可达1万吨，又如1932年建造的费尔班克斯煤仓（图1-3），是木结构建筑，长60m，高16m，有26条斜道将煤分运至卡车。在第一次世界大战期间，储煤仓筒出现在了人们的视野中，如大西洋煤业公司“蓝煤”储煤仓筒（图1-4），通过竖直铲斗传送器将煤运至顶部，倒入这些建好的柱形仓筒，再从仓筒底部通过水平传送器运出，由火车运往世界各地。图1-1奥托储煤场图1-2FJ＆G煤库Fig.1-1OttoCoalReservoirFig.1-2F&Gcoalstorage
第1章绪论3图1-3费尔班克斯煤仓图1-4“蓝煤”储煤仓筒Fig.1-3FairbanksCoalBunkerFig.1-4"BlueCoal"CoalStorageBunker随着经济的发展，作为主要能源之一的煤炭，产能需求量越来越大，人们对大空间、大跨度的储煤结构有了更迫切的需求。而空间结构具有整体刚度好，受力合理，空间大等优点，被广泛应用到干煤棚工程当中，国外常用的储煤空间结构一般包括穹顶结构、空间桁架结构以及充气膜结构等[8-9]。实际上，先辈们很早就对穹隆结构有了一定的认知，它具有最小表面封闭最大空间的优点，穹顶结构跨越大空间的能力强，造型优美，同时全封闭的结构空间使煤炭的质量得到保证，保护周围环境不被污染，是当时国外常用的储煤结构[10-11]。木结构和混凝土结构的穹顶出现的最早，如美国埃德华州某公司在20世纪90年代建造的发电厂储煤结构（图1-5），是直径约为80m，高度约为40m的绝缘混凝土穹顶，它具有很好的承载能力，能以很薄的厚度承受相当大的荷载。但由于木结构防火和防腐蚀问题较多，混凝土结构施工周期长，造价高，现在常用钢材和铝合金做穹顶结构的材料。空间钢桁架结构常用多个平面桁架组成，一般的截面形式有拱形、半圆形、三角形、折线形等，空间钢桁架的稳定性和刚度都比较好，如美国某矿物原料储煤库（图1-6），长175m，跨度53m，采用半圆形截面形式。图1-5美国埃德华州发电厂储煤结构图1-6美国某矿物原料储煤库Fig.1-5CoalStorageStructureofEdwardPowerPlant，USAFig.1-6AMineralRawMaterialCoalStorageintheUnitedStates
【参考文献】：
期刊论文
[1]徐州某干煤棚钢网架筒壳结构选型及工程设计[J]. 刘娟,杨杰,孙韬. 邢台职业技术学院学报. 2019(05)
[2]大跨柱面网壳结构风荷载试验研究[J]. 陈琳琳,崔会敏,郑云飞,刘庆宽. 工程力学. 2019(S1)
[3]煤炭储存系统的发展[J]. 王连成,柳玉涛. 港工技术. 2019(S1)
[4]大跨度三心圆柱面网壳结构设计探析[J]. 吴莹卿. 中国新技术新产品. 2019(11)
[5]某大跨度干煤棚网壳结构设计及优化研究[J]. 朱黎明,杜文风,王龙轩,贺鹏斐,刘智健,韩放. 建筑结构. 2019(02)
[6]某大跨度煤棚结构方案选型及计算[J]. 朱思宇,梁存之,张建林. 建筑钢结构进展. 2018(05)
[7]国内外充气膜结构发展研究综述[J]. 贾碧原,宗兰,陈德根. 江苏建材. 2018(03)
[8]某电厂大跨度干煤棚钢结构整体稳定分析[J]. 侯亚委,赵迎九,李庆建,刘学武,张丹. 建筑结构. 2018(S1)
[9]40m跨汽车卸煤沟干煤棚封闭方案探讨[J]. 司小飞,王灵. 住宅与房地产. 2017(32)
[10]四连跨干煤棚三心圆柱面网壳结构设计与研究[J]. 杨勇,刘观发,方国华,钟正鹏. 建筑结构. 2017(15)
硕士论文
[1]中央开孔异形椭球面单层网壳结构性能研究[D]. 宋芳.河北工程大学 2017
[2]超大跨度干煤棚网壳结构设计及优化研究[D]. 刘春雨.河南大学 2017
[3]某大跨度干煤棚结构选型与抗震性能研究[D]. 齐旭东.北京交通大学 2016
[4]超长大跨网壳结构温度应力分析[D]. 郝志勇.河北工程大学 2015
[5]三心圆柱面网壳弹塑性地震响应及失效模式分析[D]. 李骁然.浙江大学 2015
[6]大跨柱面网壳结构设计及CFD数值模拟研究[D]. 王利彬.河北工程大学 2013
[7]大跨度储煤网架结构在电厂中的应用[D]. 耿艳君.山东大学 2011
[8]双层柱面网壳整体稳定性分析[D]. 赵琳.青岛理工大学 2010
本文编号：2908194
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
奥托储煤场
地，保证煤炭质量，防止煤料场扬尘污染环境，封闭式储煤结构应运而生，如建于1900年的美国宾夕法尼亚州FJ&G煤库（图1-2），长102m，宽18m，由木材和石材建造而成，储煤可达1万吨，又如1932年建造的费尔班克斯煤仓（图1-3），是木结构建筑，长60m，高16m，有26条斜道将煤分运至卡车。在第一次世界大战期间，储煤仓筒出现在了人们的视野中，如大西洋煤业公司“蓝煤”储煤仓筒（图1-4），通过竖直铲斗传送器将煤运至顶部，倒入这些建好的柱形仓筒，再从仓筒底部通过水平传送器运出，由火车运往世界各地。图1-1奥托储煤场图1-2FJ＆G煤库Fig.1-1OttoCoalReservoirFig.1-2F&Gcoalstorage
第1章绪论3图1-3费尔班克斯煤仓图1-4“蓝煤”储煤仓筒Fig.1-3FairbanksCoalBunkerFig.1-4"BlueCoal"CoalStorageBunker随着经济的发展，作为主要能源之一的煤炭，产能需求量越来越大，人们对大空间、大跨度的储煤结构有了更迫切的需求。而空间结构具有整体刚度好，受力合理，空间大等优点，被广泛应用到干煤棚工程当中，国外常用的储煤空间结构一般包括穹顶结构、空间桁架结构以及充气膜结构等[8-9]。实际上，先辈们很早就对穹隆结构有了一定的认知，它具有最小表面封闭最大空间的优点，穹顶结构跨越大空间的能力强，造型优美，同时全封闭的结构空间使煤炭的质量得到保证，保护周围环境不被污染，是当时国外常用的储煤结构[10-11]。木结构和混凝土结构的穹顶出现的最早，如美国埃德华州某公司在20世纪90年代建造的发电厂储煤结构（图1-5），是直径约为80m，高度约为40m的绝缘混凝土穹顶，它具有很好的承载能力，能以很薄的厚度承受相当大的荷载。但由于木结构防火和防腐蚀问题较多，混凝土结构施工周期长，造价高，现在常用钢材和铝合金做穹顶结构的材料。空间钢桁架结构常用多个平面桁架组成，一般的截面形式有拱形、半圆形、三角形、折线形等，空间钢桁架的稳定性和刚度都比较好，如美国某矿物原料储煤库（图1-6），长175m，跨度53m，采用半圆形截面形式。图1-5美国埃德华州发电厂储煤结构图1-6美国某矿物原料储煤库Fig.1-5CoalStorageStructureofEdwardPowerPlant，USAFig.1-6AMineralRawMaterialCoalStorageintheUnitedStates
【参考文献】：
期刊论文
[1]徐州某干煤棚钢网架筒壳结构选型及工程设计[J]. 刘娟,杨杰,孙韬. 邢台职业技术学院学报. 2019(05)
[2]大跨柱面网壳结构风荷载试验研究[J]. 陈琳琳,崔会敏,郑云飞,刘庆宽. 工程力学. 2019(S1)
[3]煤炭储存系统的发展[J]. 王连成,柳玉涛. 港工技术. 2019(S1)
[4]大跨度三心圆柱面网壳结构设计探析[J]. 吴莹卿. 中国新技术新产品. 2019(11)
[5]某大跨度干煤棚网壳结构设计及优化研究[J]. 朱黎明,杜文风,王龙轩,贺鹏斐,刘智健,韩放. 建筑结构. 2019(02)
[6]某大跨度煤棚结构方案选型及计算[J]. 朱思宇,梁存之,张建林. 建筑钢结构进展. 2018(05)
[7]国内外充气膜结构发展研究综述[J]. 贾碧原,宗兰,陈德根. 江苏建材. 2018(03)
[8]某电厂大跨度干煤棚钢结构整体稳定分析[J]. 侯亚委,赵迎九,李庆建,刘学武,张丹. 建筑结构. 2018(S1)
[9]40m跨汽车卸煤沟干煤棚封闭方案探讨[J]. 司小飞,王灵. 住宅与房地产. 2017(32)
[10]四连跨干煤棚三心圆柱面网壳结构设计与研究[J]. 杨勇,刘观发,方国华,钟正鹏. 建筑结构. 2017(15)
硕士论文
[1]中央开孔异形椭球面单层网壳结构性能研究[D]. 宋芳.河北工程大学 2017
[2]超大跨度干煤棚网壳结构设计及优化研究[D]. 刘春雨.河南大学 2017
[3]某大跨度干煤棚结构选型与抗震性能研究[D]. 齐旭东.北京交通大学 2016
[4]超长大跨网壳结构温度应力分析[D]. 郝志勇.河北工程大学 2015
[5]三心圆柱面网壳弹塑性地震响应及失效模式分析[D]. 李骁然.浙江大学 2015
[6]大跨柱面网壳结构设计及CFD数值模拟研究[D]. 王利彬.河北工程大学 2013
[7]大跨度储煤网架结构在电厂中的应用[D]. 耿艳君.山东大学 2011
[8]双层柱面网壳整体稳定性分析[D]. 赵琳.青岛理工大学 2010
本文编号：2908194
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