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无变形缝大直径贮煤筒仓受力分析

摘要:无变形缝、大直径贮煤筒仓结构由挡煤墙、顶环梁和环形承台组成,具有整体性好、施工方便、工程造价较低等优点,但其受力情况复杂,为掌握这种结构的受力特点,文中使用MIDAS有限元软件对某直径φ130m贮煤筒仓进行分析,得到了墙体、顶环梁及环形承台在满仓煤、季节升(或降)温、内外温差等工况下内力分布情况,总结出无变形缝贮煤筒仓的受力特点,并给出截面设计的建议。
关键词:筒仓,变形缝,有限元,煤压力,温度作用,受力特点
Analysis of the Giant RC Coal Silo without Movement Joint

Abstract: Giant reinforced concrete coal silo without movement joint consists of the wall, the top beam and the circular foundation which structure behavior is plex under coal pressure and temperature action. The internal force distribution of the coal silo with 130m diameter is get by using the MIDAS software in this paper. The characteristic of internal force is summarized and some suggestion about designing the structure is presented.
Key words: Silo, Movement Joint, FEM, Coal Pressure, Temperature Action, Characteristic of Internal Force
前言
近年来,大直径全封闭贮煤筒仓以其占地面积小、利于机组安全运行、环保效果好等优点,在火力发电厂中应用越来越多,而挡煤墙结构作为影响圆形煤仓结构安全性和工程造价的最重要因素已经成为结构设计人员关注的重点。目前,挡煤墙结构形式主要有扶臂式和整体式两种,整体式的最大特点是墙体不设变形缝而形成连续、闭合的墙体,这种结构形式已经在广东汕尾电厂和惠来电厂一期工程圆煤仓得到成功应用。
整体式挡煤墙结构由墙体、顶环梁和环形承台组成,主要承受重力荷载、煤堆侧压力、温度作用(包括季节升温、季节降温、内外壁温差)、屋面结构传递的竖向荷载和水平荷载、风荷载和地震作用,其中的煤堆侧压力和温度作用是主要荷载。
本文以某直径φ130m的圆形煤仓挡煤墙为例,着重分析满仓煤、季节升(降)温、内外壁温差等工况下挡煤墙结构受力特点。
1 算例说明
某圆形煤仓内直径φ130m,挡煤墙高16m,洞口为8m(高)×8m(宽)。工艺提资图见


图1。煤容重10kN/m3,内摩擦角38°,,挡煤墙处堆煤高15m,煤堆上边缘线水平夹角38°,由此计算满仓煤侧压力为471kN/m[2],沿墙高呈倒三角形分布。季节升(或降)温差和内外壁温差均按20℃计算。

图1 工艺提资示意图图2 MIDAS