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基于IDA方法的柱承式筒仓结构地震易损性分析
1
作者 许启铿 李建业 +3 位作者 刘涛 王桂玲 刘强 任国旗 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期640-648,共9页
易损性分析是柱承式筒仓结构开展基于性能设计研究的重要基础。为此,选用某钢筋混凝土柱承式筒仓为研究对象,通过有限元软件ABAQUS,分别采用混凝土损伤塑性模型和理想弹塑性模型(Dracker-Prager)模拟筒仓结构及仓内粮食颗粒,建立考虑粮... 易损性分析是柱承式筒仓结构开展基于性能设计研究的重要基础。为此,选用某钢筋混凝土柱承式筒仓为研究对象,通过有限元软件ABAQUS,分别采用混凝土损伤塑性模型和理想弹塑性模型(Dracker-Prager)模拟筒仓结构及仓内粮食颗粒,建立考虑粮食-仓体相互作用的柱承式筒仓非线性有限元模型。根据增量动力分析法(IDA),按照谱相容性原则选取10条地震动记录,分别以最大层间位移角和地面峰值加速度作为筒仓结构工程需求参数和地震动强度参数,进行空仓、半仓、满仓三种储粮工况的柱承式筒仓结构地震易损性分析以及地震损伤风险评估。结果表明:(1)三种储粮工况下柱承式筒仓结构最大层间位移角均发生在柱顶位置,支承柱进入塑性状态的层间位移角分别为0.015、0.013、0.011 rad;(2)储粮质量大小是决定柱承式筒仓结构损伤刚度退化的重要因素;(3)三种储粮工况下的柱承式筒仓结构均满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标;(4)满仓工况筒仓50年超越倒塌极限状态的概率为0.45%,小于FEMA P750中定义的50年倒塌风险的限值1%。研究成果可为筒仓结构基于性能的设计研究及抗震性能评估提供依据。 展开更多
关键词 柱承式筒仓 增量动力分析法 易损性分析 有限元模型 粮食颗粒
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地震作用下柱承式筒仓支承柱应变响应分析 被引量：2
2
作者 丁永刚 周志耀 +2 位作者 许启铿 刘强 李学森 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2022年第4期69-75,共7页
柱承式筒仓是广泛应用于仓储行业的通用构筑物,其仓下支承柱抗侧刚度较弱,远小于上部仓体,易造成地震破坏。为研究地震作用下柱承式筒仓支承柱应变响应及其地震效应,以缩尺比例1:25的筒仓模型为研究对象,进行了三条地震波作用下空仓、... 柱承式筒仓是广泛应用于仓储行业的通用构筑物,其仓下支承柱抗侧刚度较弱,远小于上部仓体,易造成地震破坏。为研究地震作用下柱承式筒仓支承柱应变响应及其地震效应,以缩尺比例1:25的筒仓模型为研究对象,进行了三条地震波作用下空仓、半仓和满仓三种贮料状态不同加载等级的振动台试验,分析了筒仓不同位置支承柱应变的频域及其峰值响应规律,获得了不同位置支承柱应变响应比例关系。研究表明:(1)支承柱应变响应随贮料和加速度的增加而增大,其非线性增大及应变响应功率谱差异与贮料状态有关;(2)非密实状态的贮料在地震作用时具有一定耗能效应;(3)筒仓不同位置的支承柱应变响应差异较大,且与贮料状态和不同地震波显著相关,依据对称性任意选取一个支承柱进行抗震验算是不妥的;(4)提出了不同因素组合下柱承式筒仓不同位置支承柱应变响应比例关系表,为筒仓结构的抗震设计提供参考。 展开更多
关键词 柱承式筒仓 振动台试验 应变响应 抗震设计
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浅谈筒体的转动对柱承式筒仓仓顶室内力的影响
3
作者 沙姜明 王命平 +1 位作者 王旭 杜丰岩 《工程建设》 2011年第3期11-15,21,共6页
地震作用下,我们在进行两个质点的仓体的内力计算时,通常只会考虑两个方向的自由度,往往忽略掉仓体的转动对仓体的影响,本文利用MATLAB计算软件对筒体的仓顶室进行层间剪力的计算,通过是否考虑仓体的转动,对比得出在进行仓体内力计算数... 地震作用下,我们在进行两个质点的仓体的内力计算时,通常只会考虑两个方向的自由度,往往忽略掉仓体的转动对仓体的影响,本文利用MATLAB计算软件对筒体的仓顶室进行层间剪力的计算,通过是否考虑仓体的转动,对比得出在进行仓体内力计算数值的影响程度,从而得到考虑筒体转动与否的必要性。 展开更多
关键词 柱承式筒仓 仓顶室 振型分解反应谱法 层间剪力
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选煤厂柱承式方仓大斜壁布置方案研究
4
作者 曹荣奎 张伟杰 《煤炭工程》 北大核心 2016年第11期21-23,共3页
为确定合理的选煤厂柱承式方仓大斜壁次梁布置方案,以韩家湾选煤厂产品仓为例,采用Midas/gen软件建模、计算分析等方法,对选煤厂柱承式方仓斜壁次梁竖向和法向两种结构布置方案进行了比较,通过分析斜壁次梁布置方向对次梁弯矩值和斜壁... 为确定合理的选煤厂柱承式方仓大斜壁次梁布置方案,以韩家湾选煤厂产品仓为例,采用Midas/gen软件建模、计算分析等方法,对选煤厂柱承式方仓斜壁次梁竖向和法向两种结构布置方案进行了比较,通过分析斜壁次梁布置方向对次梁弯矩值和斜壁板弯矩值的影响,得出法向布置为推荐布置方案。 展开更多
关键词 选煤厂 柱承式方仓 次梁 大斜壁 竖向布置 法向布置
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地震作用下柱承式筒仓动态侧压力计算方法研究 被引量：4
5
作者 陈佳 丁永刚 +2 位作者 许启铿 刘强 索焕 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2022年第6期144-152,共9页
为研究筒仓结构动态侧压力计算方法,将地震作用下仓壁动态侧压力问题简化为支撑失效质量块的贮料壁板振动问题。假定筒仓结构处于线弹性范围,采用弹性壁板的振动模型推导了仓壁在地震作用下的动态侧压力计算公式;建立了柱承式筒仓结构... 为研究筒仓结构动态侧压力计算方法,将地震作用下仓壁动态侧压力问题简化为支撑失效质量块的贮料壁板振动问题。假定筒仓结构处于线弹性范围,采用弹性壁板的振动模型推导了仓壁在地震作用下的动态侧压力计算公式;建立了柱承式筒仓结构动力有限元模型,通过数值分析和振动台试验结果验证了该方法的有效性;进而分析了筒仓结构在不同地震加速度峰值作用下的动态侧压力分布规律。结果表明:由推导的动态侧压力计算公式得到的理论值与试验值平均相对误差为3.0%,精度较高;柱承式筒仓结构的动态侧压力随加速度峰值的增加而增大;沿筒仓深度方向,动态侧压力呈“钟形分布”趋势;且动态侧压力峰值向仓壁中下部位置集中;对于设防烈度较高地区,建议在柱承式筒仓结构的柱顶和环梁位置采取加强措施,以保证结构的整体安全性。研究成果可为筒仓结构仓壁动态侧压力计算和结构设计提供理论依据。 展开更多
关键词 柱承式筒仓 动态侧压力 地震作用 计算方法
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不同储粮工况下柱承式立筒仓结构动力特性
6
作者 刘强 陈鹏飞 +3 位作者 许启铿 丁永刚 郭呈周 宋红领 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期232-239,共8页
柱承式立筒仓广泛应用于国家粮食储备,不同储粮工况对其结构动力特性影响显著。为揭示粮食散体对柱承式立筒仓动力特性的影响规律,结合某实际柱承式立筒仓设计制作了缩尺比例为1/25的有机玻璃筒仓模型,在空仓、半仓、3/4仓和满仓4种储... 柱承式立筒仓广泛应用于国家粮食储备,不同储粮工况对其结构动力特性影响显著。为揭示粮食散体对柱承式立筒仓动力特性的影响规律,结合某实际柱承式立筒仓设计制作了缩尺比例为1/25的有机玻璃筒仓模型,在空仓、半仓、3/4仓和满仓4种储粮状态下,进行了振动台模态试验、有限元数值分析和自振频率理论计算。结果表明:不同储粮工况对柱承式立筒仓试验模型的固有频率影响显著,随储粮状态变化,固有频率减小幅度较大,应在结构设计中加以考虑;空仓状态下阻尼比最小,满仓状态比空仓增大42.65%,仓内原有储粮越多,阻尼比增值越大,减震耗能效果越明显;有限元模型一阶固有频率与试验值平均误差为5.1%,所建有限元模型较为合理,为结构动力响应分析及结构设计提供一种合理的数值模拟方法;简化的三质点串联多自由度的弹性动力模型较为准确计算柱承式立筒仓在4种储粮工况下的固有频率,试验值与理论值平均误差为5.6%。研究结果可为柱承式立筒仓结构动力特性计算提供参考,为其抗震性能设计提供理论基础和试验依据。 展开更多
关键词 粮食贮藏 柱承式立筒仓 动力特性 模态试验 有限元分析 理论计算
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地震作用下柱承式筒仓仓壁侧压力试验研究 被引量：2
7
作者 丁永刚 骆倩 +3 位作者 许启铿 李学森 刘强 周志耀 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2021年第3期119-128,共10页
地震作用下贮料对筒仓产生的超压是造成筒仓损伤破坏的原因之一。为研究地震作用下贮料的地震响应特性及变化规律,对缩尺比例为1∶25的柱承式筒仓模型开展了单向和双向地震作用下的振动台试验,揭示了筒仓仓壁动态侧压力分布规律和超压系... 地震作用下贮料对筒仓产生的超压是造成筒仓损伤破坏的原因之一。为研究地震作用下贮料的地震响应特性及变化规律,对缩尺比例为1∶25的柱承式筒仓模型开展了单向和双向地震作用下的振动台试验,揭示了筒仓仓壁动态侧压力分布规律和超压系数,建立了仓壁动态侧压力的计算方法。研究表明:(1)地震时筒仓内贮料的运动滞后于仓壁,随着地震动持续滞后逐渐明显,且沿仓壁顶部至底部滞后不断减弱;(2)动态侧压力分布规律与测点布置位置、地震波的输入方式相关;(3)仓体顶部范围内超压系数试验值大于规范采用值,现行规范中采用的修正系数偏小;(4)仅依据单向地震激励,尚不足以真实反映地震作用下筒仓贮料的动力学特性,筒仓结构强度设计时不应忽略双向地震作用。研究成果可为柱承式筒仓的抗震设计提供参考和依据。 展开更多
关键词 柱承式筒仓 仓壁侧压力 振动台试验 贮料 动力响应
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柱承式钢筋混凝土粮食立筒群仓与单仓结构模态对比分析 被引量：3
8
作者 丁永刚 王建强 +1 位作者 王录民 程瑜 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2014年第3期211-217,共7页
针对目前国内外对柱承式钢筋混凝土粮食筒仓特别是群仓结构动力特性研究欠缺的现状,以某粮食储备库项目为背景,采用大型通用有限元软件MIDAS建立了柱承式钢筋混凝土粮食立筒单仓与群仓结构的分析模型,分别考虑空仓和满仓工况进行了模态... 针对目前国内外对柱承式钢筋混凝土粮食筒仓特别是群仓结构动力特性研究欠缺的现状,以某粮食储备库项目为背景,采用大型通用有限元软件MIDAS建立了柱承式钢筋混凝土粮食立筒单仓与群仓结构的分析模型,分别考虑空仓和满仓工况进行了模态分析,并提取其各自前六阶振型和自振频率,对单仓与群仓结构进行了对比分析,旨在为群仓结构抗震设计方法的进一步研究提供一定的理论基础。 展开更多
关键词 柱承式钢筋混凝土筒仓 单仓 群仓 模态分析
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