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《淺析干混攪拌樓鋼結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載作用下的動力》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、淺析干混攪拌樓鋼結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載作用下的動力 近年來，在實際的施工過程中，我們不難發(fā)現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)逐漸在房屋的建設(shè)過程中日益凸顯出絕對的優(yōu)勢，其不僅減少了對環(huán)境的污染和對資源的浪費，還大大提高了建筑的工作質(zhì)量和運行效率，因此，如何有效的對整個工作的流程進(jìn)行合理的優(yōu)化和完善，有效的把控相關(guān)受力物體的受力狀態(tài)，進(jìn)而更為有效的保證建筑物的穩(wěn)定性，對于整個建設(shè)工程的發(fā)展而言具有重要的意義。本文以干混結(jié)構(gòu)攪拌樓(整體結(jié)構(gòu)僅對主機(jī)層，計量層和屋面結(jié)構(gòu)來建模做分析)為例，針對攪拌樓主樓鋼結(jié)構(gòu)動力進(jìn)行有限元分析，將計算與分析結(jié)果總結(jié)如下?！ ?干混攪拌樓概
2、述 干混攪拌樓(本文以階梯式結(jié)構(gòu)為例)主要的構(gòu)成系統(tǒng)包括散裝系統(tǒng)(或包裝系統(tǒng))、攪拌系統(tǒng)、計量系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、暫存系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)等等，當(dāng)然這其中包含著一些相關(guān)的附屬設(shè)施。通過攪拌樓的設(shè)置，有效的提高攪拌的均勻性和攪拌的運行效率。這種攪拌樓的應(yīng)用能夠?qū)φ麄€工程的施工質(zhì)量、進(jìn)度和成本的控制創(chuàng)建了更為積極的保證因素。而我們在實際的施工中會發(fā)現(xiàn)，很多攪拌樓都是采用鋼結(jié)構(gòu)來進(jìn)行建設(shè)，因此，為了保證其能夠有效的施工和使用，我們必須對相關(guān)的鋼結(jié)構(gòu)的受力狀況進(jìn)行科學(xué)的分析?！ ?攪拌樓鋼結(jié)構(gòu)載荷施加干混攪拌樓實際運行中，主樓載荷作用力的構(gòu)成包括主
3、樓構(gòu)件自重、攪拌機(jī)/卸料斗重量、料倉各原料重量、以及風(fēng)靜載這幾個方面。主樓中各構(gòu)件自重等重力載荷均以重力載荷的方式施加于主樓結(jié)構(gòu)上，主要動荷載則主要于提升機(jī)出料口落入料倉中所產(chǎn)生沖擊作用力，攪拌機(jī)自身震動作用力，以及各種原料落入攪拌機(jī)中所產(chǎn)生沖擊作用。上述動載荷根據(jù)動荷載系數(shù)折算為靜載施加于相應(yīng)支撐點。另在對攪拌樓主樓屋頂載荷以及風(fēng)載進(jìn)行處理時，應(yīng)關(guān)注如下問題:(1)針對攪拌樓主樓屋頂載荷作用力的處理:干混攪拌樓主樓屋頂載荷以構(gòu)件重力為主。另，攪拌樓屋頂多選用0.4–0.6mm厚度的屋頂用壓型彩鋼板，此處計算取0.6，彩
4、鋼板1.0m寬度對應(yīng)慣性矩作用力為13.85cm4/m，等但在輸入鋼板截面參數(shù)時，僅能夠給定厚度，無法輸入慣性矩作用力。因此，在處理屋頂載荷作用力時，還應(yīng)當(dāng)參考鋼板慣性矩作用力計算彩鋼板在剛度相同條件下的等效厚度。其中，慣性矩作用力的計算方式如下:Iy=bh3/12;式中Iy為1.0m寬彩鋼板對應(yīng)慣性矩作用力(取恒定值)，b為彩鋼板寬度(取值為1.0m);經(jīng)計算等效厚度取值為11.85mm。雖然該情況下剛度達(dá)到等效，但實際上造成了重量的增加，因此還需要抵減多計算的11.25m厚度重量。因此還需在攪拌樓屋頂面上增加一個向上壓強(qiáng)作用力用
5、以抵消重量。經(jīng)處理后總壓強(qiáng)為866.0Pa，垂直屋頂面壓強(qiáng)為852.0Pa，屋頂面內(nèi)壓強(qiáng)作用力為150.0Pa;(2)針對攪拌樓主樓風(fēng)載荷作用力的處理。針對主樓風(fēng)載荷作用力的計算方法如下:P2)，Q為計算風(fēng)壓(單位為N/m2，參考風(fēng)力等級以及風(fēng)速進(jìn)行計算)。經(jīng)計算總風(fēng)壓作用力為142430N。在此基礎(chǔ)之上，將該風(fēng)壓作用力施加于干混攪拌樓主樓某一側(cè)面兩側(cè)支柱上，參考單個支柱長度計算單位長度梁體結(jié)構(gòu)受力。本文中僅針對干混攪拌樓主樓主要鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，料倉及物料重力作用力以集中力方式施加于連接支腿上，攪拌機(jī)以及內(nèi)部相關(guān)原料則以重力載荷方式
6、施加于攪拌樓主樓相應(yīng)支座上。主樓載荷施加于主樓結(jié)構(gòu)上，并對支腿以及與地基基礎(chǔ)連接部位的自由度進(jìn)行整體約束?！ ?計算結(jié)果分析 經(jīng)有限元分析，干混攪拌樓主樓主要鋼結(jié)構(gòu)單元的最大應(yīng)力數(shù)據(jù)如下表1所示，最大位移數(shù)據(jù)如下表2所示。結(jié)合表1、表2相關(guān)數(shù)據(jù)來看，干混攪拌樓主樓主要鋼結(jié)構(gòu)單元的最大應(yīng)力均不大，安全系數(shù)多在20以上，主要原因是上述面單元均以鋪地鋼板以及屋頂鋼板為主，載荷作用力以自身重力為主，且上述構(gòu)件多發(fā)揮的是支承與連接作用。但攪拌樓的各個部分梁體單元的最大應(yīng)力較高，第1～3層以及地層最大應(yīng)力出現(xiàn)在第2層支腿部位，主要原因是:攪拌
7、樓主樓第2層以上載荷作用力全部施加于第2層支腿部位，且第2～3層支腿材料與尺寸完全一致，但底層與第1層支腿材料雖然一致，但尺寸明顯增加，因此導(dǎo)致最大應(yīng)力在第2層支腿部位大量集中。攪拌樓計量/暫存?zhèn)}部位的最大應(yīng)力則集中在攪拌樓主樓與相關(guān)暫存?zhèn)}連接方向斜支承部位，主要原因是該部位受料倉重力載荷的影響，加之該部位斜支承尺寸不大，進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)較大的位置應(yīng)力。同時，在滿載荷作用力影響下，攪拌樓主樓主要鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點位移不均衡，部分區(qū)域位移大，但相對位移以及相對應(yīng)變均較小。面單元安全系數(shù)大，但多僅受到自重作用力的影響，其他載荷對安全系數(shù)的影響不大。
8、各部分最大節(jié)點位移和最大應(yīng)變不一定在同一位置，這是因為節(jié)點位移是各節(jié)點位移的累積效果，但是各單元最大應(yīng)變和最大應(yīng)力位置是一致的。同時通過有限元計算值與實測值的比較可看出，計算值普遍略大于實測值，主要原因是:在對攪拌樓主樓鋼結(jié)構(gòu)單元載荷
