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装配式地下粮仓钢板-混凝土组合仓壁整体结构力学性能分析

2021-07-13王振清侯支龙张庆章

河南工业大学学报(自然科学版) 2021年3期
关键词:有限元混凝土设计

王振清,侯支龙,揣 君,张庆章,张 昊

河南工业大学 土木工程学院,河南 郑州 450001

地下粮仓(以下简称地下仓)与地上粮仓相比具有低温减损、生态环保、节能节地等显著优势[1]。目前,大直径钢筋混凝土地下仓克服了早期地下仓受土质和地形条件限制、仓容小、机械化程度低等缺点,被认为是我国地下仓建设潜在的发展方向[2-4]。然而,钢筋混凝土地下仓也存在一些关键问题亟待解决,如施工工期长、造价高、防水性能差[5-6],这些问题将制约其今后的推广应用。

装配式技术和组合结构技术在工程领域的应用越来越普遍。装配式建筑具有工业化水平高,减少现场湿作业,并减少建筑垃圾和污染等优点,在欧美、日本等国家和地区取得了广泛的应用[7-8]。在国内地下工程中,尤其是在隧道和地铁工程中应用已十分普遍[9-11],在地下仓中采用装配式技术具有广阔的前景。组合结构具有承载力高、刚度和延性大、施工方便等优势,已大量应用于大跨度桥梁和高层、超高层建筑结构中[12-13]。圆形地下仓由于受到水土压力、水浮力、粮食压力等多种作用,承载特性复杂[14]。采用组合结构,能够充分发挥其刚度大、承载力高的优势。此外,钢板的防水性能良好[15-16],可以解决地下仓中的防水难题。

文献[17]采用装配式技术和组合结构技术,提出了一种新型装配式地下仓结构方案。文献[18]提出了 “等同原理”仓壁接头设计方法,并对单个仓壁接头的力学性能进行了足尺试验和有限元分析,结果表明装配式仓壁试件和无接头仓壁试件力学性能相近,装配式仓壁的结构计算可等效为现浇一体无接头仓壁的结构计算。……

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