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1、120T水泥仓结构计算一、 120T水泥仓简介 云桂线120T水泥仓主要包括9节直径为3m筒体、顶锥体、底锥体、底架体、爬梯、顶护栏等组成，另外包括除尘器等附属设备。 二、 计算主要参数:水泥密度：1.35x103kg/m2水泥仓水泥重量(满载时)：120T单个水泥仓结构件重量：约8T三、 计算依据 1.钢结构设计规范(GB50012-2003) 2.路桥施工常用数据手册(杨文渊) 3.粮食钢板仓设计规范(GB50322-2001) 4.钢制焊接常压容器(JB/T4735-1997)四、 计算方法采用有限元法，分2次建模进行计算，即筒体和底架体2部分。五、 筒体检算1、 结构概述：筒体直径为3
2、m,共9节，每节1.28m,面板采用4mm钢板，每2节之间环向接缝位置设置一圈环向6.3抱箍； 底锥体一节2.4m,面板采用5mm钢板；2、 结构荷载 结构所受荷载主要包括以下3种:储料作用于仓壁水平压力Ph;储料作用于漏斗顶面处的竖向压力Pv;筒体自重；其中水平压力Ph：Ch=2.0 =3m/4=0.75m =0.3 k=0.333所以 Ph=67.5(1-e-0.1332s)由上式可知道，筒体水平压力为一随着高度增加曲线压力递增加的函数，在s=11.52m时，其水平压力最大值为：Phmax=67.5(1-e-0.1332s)=67.5（1- e-0.1332x11.52) =52.65kp
3、a由于流体压力荷载：Pmas=s(为重力密度)=13.5Kn/m3x11.52m=155.5Kn/m252.65kpa,为便于施加水平荷载，水平压力按流体压力荷载Phmax=s(为重力密度)加载。竖向压力Pv：Cv=1.4 =3m/4=0.75m =0.3 k=0.333所以 Ph=142(1-e-0.1332s)在s=11.52m时，其竖向压力最大值为：Phmax=142(1-e-0.1332s)=142（1- e-0.1332x11.52) =111kpa偏安全，模型加载的竖向压力按Pv=120T/3.14X1.52m2=170kpa考虑图5-1 筒体计算模型简图3、 结构模型及计算结果面
4、板按板单元，环向抱箍（6.3）按梁单元进行筒体结构建模型如下： 图5-2 筒体计算模型计算结果如下：a、 支点反力：(见图5-3)FMAX=31T图5-3 筒体反力图（单位：T）b、变形：(见图5-4) max=4.7mm，满足要求！图5-4 筒体位移图（单位：mm）c、板单元应力：(见图5-5/6)1、板单元组合应力(见图5-5)max=85.3Mpa=215mpa 安全系数K=215/85.3=2.5,满足要求！图5-5 筒体板单元组合应力图（单位：MPa）2、板单元剪应力：(见图5-6)max=91Mpa=215mpa，考虑到由于施加的水平荷载值偏大，实际在此位置的组合应力应远小于215
5、mpa。 图5-7 筒体梁单元组合应力图（单位：MPa）2、筒体梁单元剪应力：(见图5-8)max=3.2Mpa=129mpa 安全系数K=129/3.2=40,满足要求！图5-8 筒体梁单元剪应力图（单位：MPa） 六、底架体检算 底架体承受筒体内水泥重量以及水泥仓重量，并考虑1.4的安全系数，故底架体承受的总重为： N=(120+8)x1.4=179.2T底架体立柱共4根，单根立柱承受的静荷载为： N单=179.2T/4=44.8T其计算模型见(图6-1)图6-1 底架体计算模型及荷载分布图（单位：T/m）计算结果如下：b、 支点反力：(见图6-2)FMAX=44.8T图6-2 底架体反力图（单位：T）b、变形：(见图6-3) max=3.1mm，满足要求！图6-3 底架体位移图（单位：mm）c、剪切应力：(见图6-4)max=4.1Mpa=129mpa 安全系数K=129/4.1=31.5,满足要求！图6-4 底架体剪力图（单位：MPa）d、组合应力：(见图6-5)max=110.7Mpa=215mpa 安全系数K=215/110.7=1.94,满足要求！图6-5 底架体组合应力图（单位：MPa）七、其它 检算时，未考虑风压、雪压以及地震对水泥仓结构的影响，只在施加荷载值上进行放大处理。
