大型贮煤筒仓设计中的几个问题
大直径钢筋混凝土筒仓设计要点分析
大直径钢筋混凝土筒仓设计要点分析大直径钢筋混凝土筒仓是一种用于储存粮食、化学品、水泥等物料的构造系统。
其主要特点是结构简单、可靠性高、可适应多种环境、易于施工。
本文将针对大直径钢筋混凝土筒仓的设计要点进行分析。
1. 筒仓尺寸设计筒仓的设计应满足贮存物料需求。
容积应根据物料类型和产量大小来决定。
筒仓的高度和直径关系密切，应综合考虑物料流动性、堆积角度和筒体结构设计。
同时筒壁厚度、筒壁耐用性、防腐性等也需考虑。
设计人员应确保筒仓空间充足，且较小的结构保证更高的稳定性。
钢筋混凝土筒仓的结构设计应考虑以下因素：（1）施工易于操作。
由于钢筋混凝土筒仓通常是现场建造，易于操作是非常重要的。
设计人员应确保结构简单明了且施工方便，防止建造过程中出现浪费。
（2）耐用性。
在选择建造材料时，应考虑到各种物理和化学因素的影响，例如物料的PH值和倾向性，以及环境因素，如风、雨和日照。
结构应保证能在这些影响下长期稳固。
（3）防护性。
钢筋混凝土筒仓的主要作用是贮存。
在使用前需要对筒仓进行清洁和防护处理，这样可以防止物料在密闭条件下引起危险。
例如化学品在未经处理的情况下会发生腐蚀，而饲料在未经清洁的情况下会发生腐烂。
3. 筒仓内部结构设计筒仓内部结构设计根据筒仓用途来进行。
对于储存食品和其他易受污染的物料的筒仓，必须制定严格的卫生和消毒方案。
设计人员应确保筒仓内部结构的设计使其方便清洁。
4. 防火和防热设计筒仓在使用过程中，可能发生一些意外情况，例如火灾或其他形式的爆炸等。
在设计过程中，必须对哪些防火和防热措施进行认真思考。
例如加装自动灭火器、选用耐火材料等。
5. 其他设计要点（1）排水系统设计。
由于筒仓在储存物料的同时也会受到天气等自然因素的影响，因此必须提供一个良好的排水系统，以防过多的水分进入筒仓内部。
（2）输送系统设计。
必须保证物料可以顺利地进出筒仓，易于操作和清洗，设计人员应考虑到输送系统的类型和物料流动的速度等。
结论综上所述，大直径钢筋混凝土筒仓的设计要点包括筒仓尺寸设计、结构设计、内部结构设计、防火和防热设计、排水系统设计和输送系统设计等多个方面。
大直径钢筋混凝土筒仓设计要点分析
大直径钢筋混凝土筒仓设计要点分析
大直径钢筋混凝土筒仓的设计要点关系到使用性能和安全可靠性，应注重以下几个方面：
1. 壁体结构设计
大直径钢筋混凝土筒仓壁体主要承受储存物料的压力和保证整个筒仓结构的稳定。
设计时应充分考虑材料的强度、壁体的厚度和筒仓的半径等因素，通过软件模拟和试验验证确定最优设计方案。
筒仓底部应采用混凝土或者砖石等非金属材料，承重能力强且一般不锈蚀。
加强筒仓底部的承重能力与防止渗漏的能力能够保证储存物料的安全。
3. 设计防止漏料的措施
大直径钢筋混凝土筒仓在储存物料的过程中，物料有可能会发生漏洞现象，严重影响到仓内的使用效果。
为此设计时应考虑到与物料接触部分的材料抗压强度、表面粗糙度、储存物料的性质等因素，以确定最优的设计方案。
4. 安全保障
大直径钢筋混凝土筒仓的安全保障与设计方案的质量和施工过程的控制仪器有很大关系。
设计时要考虑材料的防火性和避免静电积聚以防止和减轻事故的发生。
另外，在施工过程中需要进行质量监理，确保结构的完整性和稳定性。
5. 筒仓的附属设施
大直径钢筋混凝土筒仓的附属设施也应该控制好，如内部的排风系统、贮存物料的进料、出料系统等。
这些设施需要在设计过程中根据系统的需求与筒仓的结构特点协调设计。
总而言之，设计大直径钢筋混凝土筒仓时，需要考虑到结构的稳定性、材料的质量、安全附属设施的设计等因素，从而制定出最佳的设计方案，确保筒仓的使用性能和安全可靠性。
大直径钢筋混凝土筒仓设计要点分析
大直径钢筋混凝土筒仓设计要点分析大直径钢筋混凝土筒仓是用于储存粮食、水泥等散装物料的一种重要设施，其设计要点对筒仓的安全和稳定性具有至关重要的意义。
本文将从结构设计、材料选择、受力分析等方面对大直径钢筋混凝土筒仓设计要点进行分析，以期为相关从业者提供有益的参考。
一、结构设计1.1 直径和高度的合理比例大直径钢筋混凝土筒仓的直径和高度之间的比例是影响其结构稳定性的重要因素。
一般来说，筒仓的直径越大，其高度也应相应增加，以保证筒仓结构的稳定性。
根据工程实践经验，当直径为25-35米时，高度应约为直径的1.5-2倍，当直径超过35米时，高度可适当超过2倍，以满足结构的稳定性要求。
1.2 筒壁结构设计大直径钢筋混凝土筒仓的筒壁通常采用往复振捣混凝土浇筑而成，为保证整体结构的稳定性，筒壁的设计应该符合一定的厚度要求，以满足筒仓在储料、卸料等工况下的受力要求。
1.3 基础设计大直径钢筋混凝土筒仓的基础设计是确保整体结构稳定的关键。
在基础设计中，需要考虑地基的承载能力、地基沉降、地震影响等因素，采用合理的基础结构形式和尺寸设计，以确保筒仓在各种工作状态下都具有良好的稳定性和安全性。
二、材料选择2.1 混凝土材料大直径钢筋混凝土筒仓要求采用高强度、高性能的混凝土材料，以保证筒仓的承载能力和耐久性。
在混凝土配合比设计中，应根据实际工程要求和现场施工条件，确定合理的水泥用量、骨料种类和含量、掺和料种类和掺量等，以保证混凝土具有良好的抗压、抗渗和抗冻融性能。
2.2 钢筋材料钢筋是钢筋混凝土结构的主要受力构件，对筒仓的承载力和整体稳定性起着重要作用。
在钢筋材料选择中，应根据筒仓的实际荷载、受力情况和设计要求，选择合适的牌号和规格的钢筋，以确保钢筋混凝土结构具有良好的受力性能和安全性能。
2.3 防腐材料由于大直径钢筋混凝土筒仓通常用于储存粮食等散装物料，筒仓内部会受到一定程度的侵蚀和腐蚀，因此在混凝土表面涂刷或添加防腐材料是非常必要的。
大直径钢筋混凝土筒仓设计要点分析
大直径钢筋混凝土筒仓设计要点分析随着我国农田水利工程的发展，大直径钢筋混凝土筒仓在农田水利中得到了广泛应用。
大直径钢筋混凝土筒仓具有体积大、刚度好、承载能力强等优点，在农业生产中发挥着重要作用。
下面将对大直径钢筋混凝土筒仓的设计要点进行分析。
大直径钢筋混凝土筒仓的设计要考虑到荷载条件。
在农田水利工程中，筒仓常常用于存储粮食、水稻等作物，因此筒仓的设计要满足一定的荷载要求。
根据筒仓所处的地理位置和环境条件，确定筒仓能够承受的最大荷载是非常重要的，这涉及到筒仓的结构设计和材料使用。
大直径钢筋混凝土筒仓的结构设计要考虑到筒仓的形状和尺寸。
筒仓的形状和尺寸会直接影响筒仓的承载能力和使用效果。
一般来说，大直径钢筋混凝土筒仓的形状常采用圆筒形，这样可以保证筒仓的均匀受力，增强筒仓的承载能力。
而筒仓的尺寸要根据实际需求来确定，要考虑到筒仓容量、施工、使用和维护等因素。
大直径钢筋混凝土筒仓的材料选择要合理。
在筒仓的设计中，选择适当的材料是至关重要的。
一般来说，大直径钢筋混凝土筒仓的主体结构采用混凝土，而在混凝土中加入适量的钢筋可以增强筒仓的抗拉和抗弯能力。
还要注意选择抗震、防水等性能好的材料，以提高筒仓的安全性和使用寿命。
大直径钢筋混凝土筒仓的施工要注意细节。
筒仓的施工质量直接影响筒仓的使用效果和安全性。
在施工过程中，要严格按照设计要求进行施工，尤其是混凝土浇筑和钢筋布置等关键环节。
同时要注意筒仓的防水、防火等安全措施，以保证筒仓的正常运行。
大直径钢筋混凝土筒仓的设计要点主要包括荷载条件、结构设计、材料选择和施工等方面的考虑。
只有合理设计和施工，才能保证筒仓的稳定性和有效性。
通过对大直径钢筋混凝土筒仓的设计要点分析，可以为筒仓的设计和施工提供参考和指导。
煤筒仓安全要求
煤筒仓安全要求煤筒仓是煤矿的集中储煤设施之一，是保证矿井生产的重要组成部分。
其主要作用是储存、调度、运输和供应煤炭。
作为煤矿生产过程中的重要设备，煤筒仓的安全运行对于保证煤矿生产的稳定性和减少煤矿事故具有重要意义。
本文主要介绍煤筒仓在日常生产中的安全要求。
煤筒仓的结构和特点煤筒仓一般由仓体、喂料系统、出料设备、防爆设备等组成，结构基本上是圆锥形或者抛物线形。
其主要特点是货物存储密度大，且煤粉容易燃烧和爆炸，因此在运行过程中有比较高的安全风险。
煤筒仓的安全要求一、设计安全原则煤筒仓的设计应遵循以下原则：1.安全性原则：保障煤筒仓在运行过程中的安全性。
2.可靠性原则：保障煤筒仓在运行中的可靠性，确保煤粉储存的稳定。
3.经济性原则：在设计中尽可能降低建设与运行成本。
二、安全管理措施煤筒仓的日常安全管理，应按以下措施进行：1.严格按照规定的施工标准建造。
2.煤筒仓进出料口严禁吸烟和明火。
3.煤筒仓禁止存储其他易燃易爆物品。
4.定期对煤筒仓开展巡检与维护工作，并落实相应的记录。
5.加强对煤筒仓的防爆措施。
6.对煤筒仓进行定期清理，避免堆积物影响煤粉储存，并保证其物体表面的洁净度。
7.进行必要的安全教育和培训，提高员工的安全意识。
三、应急处理对于煤筒仓可能发生的安全事件，应做好应急准备措施：1.建立相应的应急预案，明确应急组织和职责分工。
2.加强值班巡检，对煤筒仓周边环境进行监控。
3.对煤筒仓进出口及其管道安装防火门及用沙袋灭火器备用。
4.提供足够的安全逃生通道，设备完备的安全出口，并对排烟设施进行必要的检测和维护。
5.加强现场消防储备，定期进行演练训练，提高应急处理能力。
6.做好事件事故的记录和报告工作，并及时向有关部门和上级汇报。
结论安全是煤筒仓必须遵循的原则。
加强安全意识和管理，有效预防安全事故的发生，是保障煤矿安全生产的关键。
大直径钢筋混凝土筒仓设计要点分析
大直径钢筋混凝土筒仓设计要点分析大直径钢筋混凝土筒仓是储存散装物料的一种常用设备，具有结构简单、容量大、使用灵活等优点。
其设计要点涉及到结构力学、土木工程、材料力学等多个领域，下面将对其设计要点进行分析。
一、结构力学分析大直径钢筋混凝土筒仓主要承受的是自重和物料储存所产生的重力荷载，因此设计时需要对其结构进行力学分析。
1. 自重分析：自重是筒仓设计中需要考虑的重要荷载，主要包括筒壁、筒底、顶板等部分的重力。
自重荷载的分布不均匀，需要根据结构形式和材料的特性进行合理的计算。
2. 物料荷载分析：物料荷载是大直径钢筋混凝土筒仓设计中的主要荷载，需要根据物料的种类、密度、填充方式等因素进行计算。
还要考虑物料压力造成的额外荷载。
3. 风荷载分析：大直径钢筋混凝土筒仓在使用时会受到风荷载的作用，在设计时需要考虑风速、筒仓高度、筒壁形式等因素对风荷载的影响。
4. 地震荷载分析：在地震区域使用大直径钢筋混凝土筒仓时，还需要进行地震荷载分析，确定筒仓的抗震设计参数。
二、土木工程分析1. 地基分析：地基是支撑筒仓底部结构和荷载的重要基础，需要进行土壤力学分析，确定地基承载力和沉降要求，以保证筒仓的稳定性。
2. 基础设计：基础设计是大直径钢筋混凝土筒仓的关键部分，根据地基分析的结果和筒仓的荷载特点，确定合适的基础类型和尺寸，保证筒仓的稳定性和安全性。
大直径钢筋混凝土筒仓的材料力学分析主要包括钢筋、混凝土和筒壁的材料特性分析。
1. 钢筋特性分析：大直径钢筋混凝土筒仓的钢筋主要承受筒壁的受拉和受压力，需要进行钢筋的材料特性分析，确定合适的钢筋类型和直径，以满足设计强度和刚度要求。
2. 混凝土特性分析：混凝土是大直径钢筋混凝土筒仓的主要材料，需要进行混凝土的强度、抗剪强度、变形等特性分析，确定合适的配合比和强度等级。
大直径钢筋混凝土筒仓设计要点分析涉及到结构力学、土木工程和材料力学等多个方面，需要综合考虑多个因素，以确保筒仓的稳定性、安全性和经济性。
封闭式储煤仓库电气设计注意事项简析
封闭式储煤仓库电气设计注意事项简析段建渝（宁夏建投设计研究总院（有限公司），银川市750001）Brief Analysis of Electrical Design Considerations for Closed Coal WarehousesDUAN Jianyu（Ningxia Jiantou General Institute Design and Research（Co.，Ltd.），Yinchuan750001，China）Abstract：The fire hazards of closed coalwarehouses and the combustion characteristics of coalstacks are analyzed.Electrical design considerationssuch as the lighting arrangement，fire detector selectionand arrangement，and ambient temperature monitoringin closed coal warehouses are analyzed throughengineering examples and relevant specifications.Key words：coal warehouse；electrical design；lighting arrangement；fire detector；combustible gasdetector；spontaneous combustion；temperaturemonitoring；fire hazard摘要：分析封闭式储煤仓库的火灾危险性和煤堆的燃烧特点。
通过工程实例和有关规范规定，探析封闭式储煤仓库灯具布置、火灾探测器选型和布置、环境温度监测等电气设计注意事项。
关键词：储煤仓库；电气设计；灯具布置；火灾探测器；可燃气体探测器；自燃；温度监测；火灾危险性中图分类号：TU272.1文献标识码：Adoi：10.3969/j.issn.1003－8493.2021.02.0090引言目前我国储煤系统普遍采用露天煤场储存、筒仓储存、厂房式储存3种形式。
煤的堆放问题(题目一)
题目一：
煤的堆放问题
有一个发电厂把需要的煤堆放在几个球顶仓库里，通过驾驶铲斗车在由煤铺成的坡道上进出仓里并利用铲斗车上的铲子把煤装进仓库里或从仓库里取出来。
一个检查小组提出这种做法具有安全隐患：如果煤堆堆的过高，铲斗车又太靠近煤堆的顶端时，煤就容易滑动，铲斗车易翻滑导致事故。
所以检查小组建议，如果煤堆是用铲斗车堆起来的，而且要使铲斗车在煤堆的任何地方都安全行驶的话，这个仓库煤堆的最高高度不能超过4.6米。
请你们小组试解决以下问题：
（1）为了符合建议, 铲斗车在煤堆上任何地方都能安全进出时，其坡面与水平面的夹角最大是多少？铲斗车在水平面上所堆出的煤堆其边缘坡面与水平面的夹角最大是多少？
（2）因气候影响，今年对电力的需求增大，要求在力求操作安全的前提下，尽量增大仓库中的煤储存量。
请详细说明你的堆法并建立数学模型给出你的堆法中煤堆的最大高度。
数据说明：下图中球顶仓库高15.2米，下环形挡壁高1.22米（为节省费用此挡壁能加固抗压，其余上面环形墙壁不抗压, 即煤的堆放不能高于挡壁），仓的外直径31.4米，门的净空高6米，铲斗车高3.3米，在某一定点上铲斗车力臂最大所伸及范围为3米。
图1-1见下：。
储煤场的发展现状及改造设计要点分析
储煤场的发展现状及改造设计要点分析作者：米渊来源：《科学导报·学术》2020年第33期摘要：在经济高速发展的过程中，出现了很多环境污染的问题。
为了解决这一问题，国家产业政策和地方经济发展规划中都提出了“清洁生产、达标排放”的目标。
这要求相关部门积极开展对储煤场的改造，对储备场储煤的形式进行创新和升级，在推动储煤技术发展的同时实现对环境的保护。
基于此，本文从储煤场发展现状出发，分析了常见储煤场储煤形式的特点，最后探究了对储煤场进行改造设计的要点。
关键词：储煤场;发展现状;储煤形式;改造要求;设计要点1. 储煤场的发展现状1.1储煤场的环境污染发展现状当前，有部分储煤场所采取的储煤方式是露天储煤，而煤尘污染则主要来自于煤炭装卸。
与此同时，在风力的作用下，煤炭会飘散到空气当中，从而产生煤尘污染的问题。
除此之外，煤炭运输车辆在运输的过程中也容造成道路撒煤的问题，这会进一步扩大煤尘污染的范围。
根据相关研究，一个中等规模的露天储煤场在煤炭装卸过程当中所产生的煤尘污染系数为3.5kg/t-6.5kg/t，而在堆放过程当中所产生的煤尘污染系数为1.5kg/t-2.1kg/t。
这些煤尘不仅会对煤炭储煤场周围的大气造成污染，同时还会对周边的农作物生长造成不同程度的影响，并对周边居民的身体健康带来不良影响。
在储煤场当中，卸煤点在落料的过程中会产生一定的高度差，在风力的作用下会造成扬尘，这就是造成储煤场周边空气污染的重要原因。
当前，对这些扬尘进行治理的效果并不明显，长此以往周边的环境会出现污染积累的问题。
除此之外，这些煤堆在受到日光照射之后表面的水分会不断蒸发，在有风的情况下还会产生二次扬尘的问题。
如果风速较大的话，还会造成煤尘漫天弥散。
由此可见，储煤场的环境污染具有持久性和严峻性的特点，且容易受到自然环境的影响。
1.2储煤场的污染治理发展现状在储煤场当中，对煤尘污染进行治理过程中采取的最主要措施就是洒水增湿，但是这些洒水装置通常只能够被布设到储煤场的周围，也就是只能防止储煤场边缘的煤尘逸散，无法从根源上来对煤尘污染这一问题进行治理。
大型贮煤场的方案分析
大型贮煤场的方案分析本文介绍了目前常用的大型贮煤场的特点。
并通过具体设计方案，对三种贮煤场的技术和造价分析，并结合现场实际情况，得出适合业主的合理方案，为大型贮煤场设计方案提供参考。
标签：大型贮煤场、筒仓、圆形煤场、条形煤场一.建设要求本项目厂区来煤主要通过汽车运输进厂，设置汽车卸煤沟，采用带式输送机中间转运，要求贮煤场储煤量达到10万吨。
二.贮煤场方案设计2.1 条形煤场方案建设一座条形煤场宽度100米，长度160米，堆煤高度12米，条形煤场内部设置1台斗轮堆取料机，设计堆料能力1500吨/小时，设计取料能力500吨/小时，悬臂长40米，折返式运行。
顶部采用全封闭网架结构。
2.2 圆形煤场方案建设一座圆形煤场直径100米，混凝土侧墙高15米，煤堆顶高度28米，贮煤量10万吨。
圆形煤场内部设置1台固定式悬臂式堆料机，堆料能力1500t/h，高位进料方式。
取料机采用门式刮板取料机，取料能力500t/h。
圆形煤场顶部最高约65米，全封闭网架结构。
2.3筒仓方案建设4个筒仓，单个筒仓直径30米，单个筒仓存储量2.5万吨，总贮煤量10万吨，筒仓上部设置布料机，筒仓下部设置环式给煤机。
筒仓顶部最高约60米，采取钢筋混凝土结构。
三. 贮煤场方案技术分析3.1工艺方面3.1.1条形煤场1）可以实现分区域堆存，无法实现精确配煤功能。
2）进料和出料可以布置双线，一用一备。
堆场设置故障上煤斗，当上料设备故障时，可采用装载机辅助上料。
3）根据总体布置要求，进料场皮带机位于地面，不需要水平提升距离。
4）无法实现堆，取料同时作业。
煤场存煤的回取率约70%，需要装载机辅助作业。
3.1.2圆形煤场1）一个独立的煤场，无法对不同煤种的分类储存，无法实现配煤的功能。
2）场外输送采用双线布置，但进入圆形料场后调整为单线输送，无法保证整个系统的一用一备。
出料系统采用双线布置，可实现一用一备。
圆形煤场设置故障料斗，当上料设备出现故障时，可采用装载机辅助上料。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
大型贮煤筒仓设计中的几个问题 一、概述 大直径筒仓形式的封闭煤场是火力发电厂贮煤的发展方向，它具有占地面积小、运行方式简单、系统调度灵活、不会对环境造成影响和有利于降低贮煤损耗等突出的优点。福建漳州后石电厂和浙江宁海电厂先后建成了直径为120m的超大型筒仓，其结构形式是沿环向每隔一定距离设置了竖直温度缝，筒仓被分隔成一个个受力相互独立的挡煤墙，为抵抗煤压力产生的水平推力，挡煤墙背后设计了结构尺寸很大的扶壁柱，挡煤墙结构按挡土墙设计方法进行设计。 武汉大学土建学院和广东电力设计院提出整体式贮煤筒仓的设计理念，即在沿筒仓壁环向不设竖直温度缝，充分利用混凝土仓壁环向钢筋承担煤压力和上部屋面网架结构所产生的水平推力，这样可以取消扶壁柱结构，有效地减小仓壁截面尺寸，桩基以及地基基础的工程量，从而获得巨大的经济效益，这一方案已在广东汕尾电厂实施。广东河源电厂也将采用此方案。 对于整体式混凝土贮煤筒仓，堆煤引起的内壁温度上升与外部大气温度之间形成的温差，是结构的主要荷载之一，然而，这方面的资料非常有限。贮煤筒仓结构的另外一个主要荷载是堆煤侧压力，其大小主要和煤的容重、内摩擦角以及煤和仓壁之间的摩擦系数等相关。库伦土压力公式是针对平面应变问题提出的，但现在的问题是轴对称问题，显然不适用。现行《钢筋混凝土筒仓设计规范》和文献[3]在确定侧压力时虽然考虑了轴对称的特点，但没有考虑堆料与混凝土壁的摩擦力，且认为堆料最高点位于筒仓中心轴线上，实际上，大型筒仓受堆煤设备与工艺的限制，堆煤最高点通常位于筒仓中心轴线和仓壁之间且靠近仓壁的位置，直接应用这些公式也不合理。为了合理地确定仓壁内外温差和堆煤侧压力这两个主要荷载，使筒仓设计建立在充分可靠的依据上，采用现场实测十分必要。我们将实测现场选择在浙江宁海电厂的1#圆形筒仓内，该筒仓直径120m、高20m，仓壁为钢筋混凝土结构，沿环向每隔10m设置竖向缝，上部为空间球形网架结构，高43m，所贮存的煤为陕西神府煤。实测内容包括：（1）堆煤后筒仓内壁不同高度处的温度随堆煤时间变化情况；（2）煤对仓内壁的侧压力沿高度分布情况。通过将实测数据进行整理，并结合相关的理论分析，最终确定设计荷载，为科学合理地设计超大型贮煤筒仓提供依据。 我们进行的另一项研究工作是，对于初步设计的结构尺寸和基础型式，建立包括筒仓、基础承台、桩基和周围土体在内的三维有限元模型，使用现场实测的荷载数据，进行细致的计算分析，内容主要如下： （1）主要荷载作用下的温度场、应力场和变形分布。包括：堆煤的煤压力作用，筒仓内的应力场和变形；堆煤运行时，在内外温差作用下，仓壁内产生的应力场和变形；季节温度变化引起的应力场和变形；这些荷载组合工况下的内力、变形和配筋等。 （2）筒仓厚度优化计算 选择不同的壁厚结构尺寸在各种控制工况下进行计算分析，比较内力分布和材料用量，达到优化壁 厚设计的目的。 （3）基础设计计算 在上述控制荷载工况，包括半边堆煤工况作用，计算分析堆煤场区的沉降变形和水平侧向位移，以及它们对桩基的内力和变形的影响，从而确定桩基的类型、尺寸及数量和堆煤区是否需要打桩。
二、内外温差和堆煤压力测试结果 温度变化量测方法是沿筒仓内壁一定范围内不同高度布置温度传感器，具体布置为：在相对筒仓入口约180º～190º之间的内壁布置三列温度传感器，每列的环向间距均为5m，每列均沿高度布置5个温度传感器，分别在相对仓内地面0m、4m、8m、12m和16m高度处。当堆煤达到预定高度后，开始读数纪录，一天记录四次，连续记录42天。 压力变化量测方法是沿筒仓内壁不同高度布置压力传感器，具体为：在相对筒仓入口约195º处的仓壁沿高度布置一列压力传感器，从仓内地面0m高程开始每隔2m一个，共8个。待堆煤达到指定高度后，开始读数，一天记录1次，连续记录5天。 堆煤开始时各传感器温度在27℃左右。随着堆煤时间，温度不断上升，煤场底部由于受地表温度影响，上升幅度较小，在6周内，上升2-4℃，在堆煤高度的中部温度上升幅度最大，6周内上升了9-11℃，达到37-38℃，靠近上表面的温度上升幅度比中部略小。在堆煤初期，温度上升速度稍快，整个量测期间的平均上升速度为0.24℃/天。 观测期间大气环境平均温度为29℃，因此，仓壁内外温度差在10℃以内。在堆煤的第42天（即观测就要结束的当天），堆煤场的中心区域发生局部煤自燃，这时，传感器的温度并没有异常变化，这说明自燃是局部的，并没有影响到边壁。 将同一压力测点中各次量测中的读数进行平均，再按照厂家提供的传感器标定公式算出侧压力值，见表1。假定侧压力沿高度呈线性变化，并符合下面的计算公式p=Kγh，式中p是任意一点的侧压力，h是仓壁处煤堆表面到该点的深度，K是侧压力系数，γ是煤的容重，为10kN/m3。根据该式换算得到的侧压力系数，也列入表1。 表1 各测点的压力值与侧压力系数 测点高程（m） 0 2 4 6 8 10 12 14 侧压力p（MPa） 0.0847 0.0795 0.0706 0.0573 0.0499 0.0455 0.0329 0.0218 侧压力系数K 0.446 0.468 0.471 0.441 0.453 0.505 0.470 0.436
使用表1的数据，绘出侧压力随仓壁处堆煤高度的变化曲线，则基本呈线性变化。平均侧压力系数为0.46。
三、有限元分析及其结果 有限元计算分析以广东河源电厂贮煤筒仓为背景。根据初步设计论证，拟定筒仓竖向断面如图3所示。承台与仓壁均为环向360°连续设置。筒仓内径为120m，仓壁下部厚1.1m，上部厚0.7m，厚度自下而上按线性规律变化；内堆煤最大高度为18m。承台厚度为1.8m，宽度为5.7m；承台下沿径向设两排桩，桩沿环向间隔3°，共计240根，桩的直径为1m，桩长为25m；上部圈梁高度为0.8m，宽度为0.9m；为考虑基础土体对桩基、承台和仓壁的受力影响，承台下土体在深度方向向下取30m，在水平方向从仓壁内表面开始，沿径向内侧取40m，外侧沿径向向外取25m。将堆煤简化为对仓壁和基础的荷载，不直接对其进行模拟。
图1 筒仓横截面图
根据问题的对称性，截取9º扇形区域（包含3列桩）进行计算。建立有限元模型时，先在平面内建立如图1所示筒仓壁、承台及其基础土层分布的竖向断面，再将该断面绕筒仓中心对称轴旋转成9°体。然后在承台下有桩的位置建立圆柱桩，通过扫掠划分网格的方式，使用三维实体单元依次划分圈梁、仓壁、承台、桩与土层。 1. 材料参数 煤的重力密度：γ=10kN/m3；煤的内摩擦角：φ=38° 煤与混凝土壁的摩擦系数：μ=0.5～0.6 混凝土标号：C30 混凝土弹性模量：Ec=3.0E+04MPa；混凝土泊松比：μc=0.2 混凝土的线膨胀系数：αc=0.00001 煤场地基土层从上至下模拟为4层： 第1层：回填土，层厚h1=9m，弹性模量E1=12MPa，泊松比μ1=0.2 第2层：砂石，层厚h2=3.5m，弹性模量E2=6.4MPa，泊松比μ2=0.3 第3层：卵砾石，层厚h3=4.5m，弹性模量E3=20MPa，泊松比μ3=0.25 第4层：砂砾岩，层厚h4=13m，弹性模量E4=1.5E+0.4MPa，泊松比μ4=0.25。 为了较真实地模拟桩的内力分布，我们考虑了土的塑性，土与桩之间的相互摩擦作用以及大变形等因素。 2. 荷载 根据结构受力特性，计算方案考虑的荷载主要有以下几种： （1）堆煤压力。堆煤压力包括作用在仓壁的侧向压力和作用在煤场区基础土层的竖向压力。 侧向压力：根据实测结果，侧压力系数K=0.46，按照修正的库仑公式（考虑问题的轴对称性）计算所得的值稍小，为K=0.434，计算时取后者。竖向压力：竖向堆煤压力作为均布面荷载施加到堆煤场土层表面。 （2）筒仓内外壁温差。筒仓外壁温度取决于环境温度，内部温度取决于堆煤温度。根据实测结果，内壁温度取为38℃，外壁面温度，则根据当地气象资料，取为12℃，内外壁温差为26℃。 （3）季节性温差：根据当地的气象资料确定。根据当地常年的气象资料，季节温差取为13℃。 3. 结果及其分析 使用上面的参数，进行了有限元分析并计算了配筋，得到主要结果如下： （1）筒壁环向的受力状态：在堆煤压力季节以及温升、温降作用下，主要受轴力作用，弯矩非常小；在内外壁温差的情况下，既有轴力作用，又有弯矩作用。仓壁环向轴力主要来自于堆煤压力，其绝对值占的比重约为80%。在季节温升以及内外壁温差情况下，仓壁均产生环向压力，与堆煤作用下产生的环向轴力反向。而季节温降情况下仓壁产生的环向轴力与煤压方向相同，因此在季节温降和堆煤压力组合作用下的环向轴力为最大。 仓壁竖向的受力状态：在堆煤压力和温度荷载下，主要受弯矩作用，轴力均接近零，且竖向弯矩主要由煤压以及内外壁温差产生。 （2）从各主要荷载单独作用的情况来看，仓壁的环向配筋由内外壁温差和煤压力控制，其中内外壁温差所需配筋是煤压力所需配筋的1.38倍，可见内外壁温差对于整体筒仓的影响很大，应引起足够重视；仓壁的竖向配筋也由内外壁温差和煤压力控制，其中内外壁温差所需配筋是煤压力所需配筋的4.72倍，即内外壁温差对竖向配筋起决定性控制作用，是筒仓水平截面的竖向配筋的主要因素。水平截面的竖向配筋受季节温差的影响较小，不起控制作用。 （3）从主要荷载组合工况的作用下，仓壁的环向配筋由内外壁温差和煤压力共同作用的工况控制，全截面平均配筋率为1.33%，其中煤压单独作用时的平均配筋率为0.77%（占58%），内外壁温差引起的内力所需配筋为0.55%（占42%），这说明由于内外壁温差的存在，导致全截面配筋率（相对于煤压单独作用时）增加71%；环向截面配筋在季节温降作用下，配筋率相对于单独煤压作用下增加0.06%（增幅21%），但季节温升和煤压共同作用下，配筋率反而比煤压单独作用下小0.06%（减幅21%），说明季节温升对仓壁是有利的。 （4）仓壁的竖向配筋也由内外壁温差和煤压力共同作用的工况控制，全截面平均配筋率为0.55%，其中煤压单独作用时的平均配筋率为0.28%（占51%），内外壁温差引起的内力所需配筋为0.27%（占49%），这说明由于内外壁温差的存在，导致全截面配筋率（相对于煤压单独作用时）增加95%。竖向配筋在季节温差和煤压共同作用下配筋率为0.28%，与煤压单独作用下的配筋率相同，说明竖向配筋率基本不受季节温升和季节温降影响，主要受内外壁温差和煤压的影响。 （5）受堆煤区煤压力的作用，基础土体产生较大的沉降和水平径向位移，使得承台下内侧桩受到较大的负摩擦力和水平推力，从而具有较大的轴力和弯矩，计算表明，轴力达3900kN，弯矩达1590kNm，因此，需要适当加大配筋率。但是，由于堆煤区内不设桩，经济效益将非常显著。