1、近年來(lái)，隨著工業(yè)和農(nóng)業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)物料儲(chǔ)存庫(kù)，特別是對(duì)其容積的要求越來(lái)越高，有些鋼筒倉(cāng)的容積甚至達(dá)10萬(wàn)m3以上，這對(duì)大容積鋼筒倉(cāng)的設(shè)計(jì)提出新的挑戰(zhàn)。鋼筒倉(cāng)在正常服役過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生偏心裝料或偏心卸料，裝卸料過(guò)程中的偏心引起鋼筒倉(cāng)倉(cāng)壁儲(chǔ)料壓力在周向的不均勻分布，使結(jié)構(gòu)的屈曲承載力顯著降低。另外，在過(guò)去幾十年中，我國(guó)和世界其它地區(qū)也報(bào)道過(guò)多起鋼筒倉(cāng)在正常使用或建造過(guò)程中的風(fēng)毀事故。因此對(duì)大型鋼筒倉(cāng)開展各種偏心裝卸料荷載及風(fēng)荷載作用下的

2、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究有著迫切的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文以實(shí)際工程中的6個(gè)容積為3～6萬(wàn)m3大型鋼筒倉(cāng)為原型，算例涵蓋了各種長(zhǎng)細(xì)比的鋼筒倉(cāng)，包括超深倉(cāng)、深倉(cāng)、中深倉(cāng)、矮倉(cāng)、擋料倉(cāng)。采用大型商業(yè)有限元分析軟件ANSYS對(duì)上述大型算例鋼筒倉(cāng)進(jìn)行各種裝卸料荷載及風(fēng)荷載作用下的線性和非線性屈曲分析，并考慮了幾何非線性、材料非線性、初始幾何缺陷的影響。本文的主要工作如下:
　　1)介紹我國(guó)規(guī)范在儲(chǔ)料荷載方面的研究成果，并與歐洲鋼筒

3、倉(cāng)設(shè)計(jì)規(guī)范的設(shè)計(jì)方法和理論進(jìn)行對(duì)比。
　　2)研究大型鋼筒倉(cāng)在軸對(duì)稱儲(chǔ)料荷載作用下的線性和非線性屈曲性能。提出用以衡量鋼筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)劣的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，即容耗比，并建立了鋼筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)容耗比與其長(zhǎng)細(xì)比的定性關(guān)系。還分析了其它參數(shù)的變化對(duì)鋼筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)臨界屈曲荷載及穩(wěn)定承載力的影響，如倉(cāng)頂環(huán)梁剛度、倉(cāng)壁加勁肋、倉(cāng)底洞口、倉(cāng)壁厚度分布形式、倉(cāng)壁徑厚比、倉(cāng)壁磨蝕厚度、倉(cāng)壁建造等級(jí)、倉(cāng)壁焊縫缺陷的不利分布、鋼材的屈服強(qiáng)度等。
　　3)對(duì)上述各

4、長(zhǎng)細(xì)比算例鋼筒倉(cāng)進(jìn)行小偏心卸料荷載下的屈曲分析，考慮了幾何偏心較小時(shí)引起的非軸對(duì)稱水平壓力，即塊荷載的影響;分析塊荷載幅值、相對(duì)偏心距、塊荷載作用高度等對(duì)鋼筒倉(cāng)各屈曲分析類型下的臨界屈曲荷載、屈曲模態(tài)及穩(wěn)定承載力的影響。同時(shí)本章還介紹大型鋼筒倉(cāng)多點(diǎn)卸料方式以及大偏心卸料工況，對(duì)上述各長(zhǎng)細(xì)比算例鋼筒倉(cāng)進(jìn)行大偏心卸料荷載下的穩(wěn)定性分析。研究偏心流動(dòng)通道的半徑、偏心距、偏心接觸角、特征深度、偏心荷載幅值、最不利半徑比等參數(shù)的變化對(duì)各屈曲分析類

5、型下的臨界屈曲荷載、屈曲模態(tài)及穩(wěn)定承載力的影響。
　　4)介紹大偏心裝料倉(cāng)壁偏心儲(chǔ)料荷載的確定方法，研究大型鋼筒倉(cāng)大偏心裝料相對(duì)偏心距、倉(cāng)頂儲(chǔ)料錐體坡度、長(zhǎng)細(xì)比大小等參數(shù)的變化對(duì)鋼筒倉(cāng)各屈曲分析類型下的臨界屈曲荷載、屈曲模態(tài)及穩(wěn)定承載力的影響。
　　5)分析大型鋼筒倉(cāng)在風(fēng)荷載及儲(chǔ)料荷載共同作用下的屈曲性能。重點(diǎn)考察兩種典型荷載工況:風(fēng)荷載作用下的空倉(cāng)及風(fēng)荷載和儲(chǔ)料荷載共同作用下的滿倉(cāng)，研究各種長(zhǎng)細(xì)比鋼筒倉(cāng)的臨界風(fēng)速以及風(fēng)荷載

6、作用下的控制工況，并分析結(jié)構(gòu)在兩種工況下各屈曲分析類型時(shí)的臨界屈曲荷載、屈曲模態(tài)。
　　6)提出蜂窩形鋼筒倉(cāng)這一新型的結(jié)構(gòu)形式及它的實(shí)際工程應(yīng)用、與圓形鋼筒倉(cāng)相比的優(yōu)缺點(diǎn)。研究蜂窩形鋼筒倉(cāng)的基本組成單元-六邊形鋼筒倉(cāng)的結(jié)構(gòu)選型過(guò)程及最優(yōu)結(jié)構(gòu)形式在儲(chǔ)料荷載作用下的屈曲性能;分析兩倉(cāng)、三倉(cāng)、四倉(cāng)等多倉(cāng)組合群倉(cāng)、蜂窩形鋼筒倉(cāng)在各屈曲分析類型下的屈曲性能?？偨Y(jié)了確定蜂窩形鋼筒倉(cāng)荷載工況的分析方法和蜂窩形鋼筒倉(cāng)穩(wěn)定設(shè)計(jì)的方法，同時(shí)還分析了大