韩 阳，李东桥，陈家豪，静 行，段君峰



筒仓静态储粮的边界压力及仓壁摩擦力试验研究

韩 阳，李东桥，陈家豪，静 行，段君峰

（河南工业大学土木建筑学院，郑州 450001）

为了研究筒仓散装粮堆的边界压力和仓壁摩擦力的分布规律，研制了模型筒仓试验装置，基于仓体的微缝分离设计，实现各分离仓体受力的独立测量。以小麦为例，通过实测，发现不同装粮高度下，粮堆底部压力沿径向呈现不均匀分布特征，其不均匀分布程度随装粮高度逐渐增加；当装粮高度大于筒仓直径后，仓壁侧压力开始逐渐小于Janssen公式计算结果；而仓壁摩擦力在整个粮堆深度范围内均小于Janssen公式计算结果。试验表明，仓壁实测摩擦力与侧压力之比小于小麦与仓壁的摩擦系数，且随粮堆深度的增加不断变化，表明静态储粮下储料与仓壁边界之间尚未达到极限平衡状态；侧压力系数接近主动态，且小于主动土压力系数。研究结果可为散体物料压力理论提供参考。

筒仓；试验；压力；侧压力；竖向压力；摩擦力

0 引 言

粮食等散体物料具有复杂的力学特性。由于可以承受静态剪切力，导致其空间静应力σ不能简单地通过求解力平衡方程Ñ=ρg（假定密度恒定，g为重力加速度）得到，还需要确定物料自身的本构关系和问题的边界条件。目前，在筒仓粮食储料压力理论分析中，小麦等粮食物料还没有适宜的本构模型，而储料压力问题的边界条件也仅是简单定义仓壁边界和粮堆自由面两处，限制了储料压力问题的求解精度和适用范围。……