三個卸料口的砼煤斗的結構計算模型分析

摘 要：筆者近年遇到了一個特殊的鋼筋混凝土煤斗斗倉；它上部是一個大斗，下部卻有三個卸料口，這樣的斗倉是沒有現成的計算模型可以遵循的，也找不到可以參考的先例，在建設方有需求的情況下，筆者根據結構體系內力傳遞的基本力學原理，旨在所求出的內力不會小于實際內力的考量下，提出以下的思路和計算模型，本文是以定性為主的近似分析思路和計算模型，可提供給有需要的工程設計人員作參考。

關鍵詞：三個卸料口；定性為主的近似分析思路和計算模型；邊緣梁

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 22-0000-01

一、問題的提出

工業廠房中經常用到貯倉、卸料斗等特種結構，但一般的斗倉幾何體形都比較規則，例如上部為園柱形下部為園錐形斗倉、或上部平面為矩形，下部為錐體的斗倉。它們一般一斗都只有一個料口或至多一個斗有兩個卸料口。而這樣一些較規則斗倉的內力是已有現成的公式、手冊可查，有些已有電腦運算的程序。筆者近年遇到了一個特殊的鋼筋混凝土煤斗斗倉；它上部是一個大斗，下部卻有三個卸料口，這樣的斗倉是沒有現成的計算模型可以遵循的，也找不到可以參考的先例，在建設方有需求的情況下，筆者根據結構體系內力傳遞的基本力學原理，旨在所求出的內力不會小于實際內力的考量下，提出以下的思路和計算模型，用來近似估算鋼筋混凝土煤斗的內力和配筋；應該說明的是這計算模式是以定性為主的近似分析思路和計算模型，但已經歷了實際工程考驗，現提供給有需要的工程設計人員作參考：

二、計算模型的假設

1.先將三個卸料口的砼煤斗簡化為一個簡單的倒錐形斗狀殼體，即只有‘一個卸料口’的斗倉，這種假定的計算模型的下口計算尺寸，可假定為三個實際卸料口的各分斗的卸料口周邊包絡尺寸，斗倉總高為原高，這個簡化的計算模型，在斗倉計算手冊上是有成熟公式的，用它計算上部大側壁的內力，用于大側壁配筋計算（因為側壁是以拉力為主的拉彎受力類型），其近似程度是較高的。

2.對大斗的下面的分卸料口陡坡形成的局部斜底板，可以先按一個假定的平面矩形板模型來估算（此平面板的周邊，即是三個卸料口的上部起始的周邊的水平投影形成的狹長形的板，假設為狹長形的矩形板），即是按受彎板來計算，這樣算得的配筋是偏大的，同時也要按下部斗區每塊小斜板的尺寸，分別按雙向板計算（三個卸料口，靠外側的下部斗區小斜板是上部大側壁向下的延伸板，主要計算的是中間的四塊小斜板），最后可取用上述兩種計算模式中的大值。用它的結果來配下料口之間的斜底板的鋼筋。

3.由于中間下部斜底板在小斗的上端相交成了‘邊緣梁’，它是支承于大側壁上的，這個連接區是應力集中區，該大側壁局部區域（圖中虛線范圍）類同下部受局部集中荷的深梁狀況，所以在大斗側壁的該高度的一定區間內，沿水平一周應加一箍梁，作為傳遞荷載，擴散應力的深梁，其具體尺寸應視工程斗的構件尺寸而定（當斗壁較厚時，也可設為側壁內的暗梁，也可視情況由側壁內鋼筋加密形成，加密的高度范圍尺寸，可取小斗上口的尺寸的1/2和小斗高度兩者的小值）。此深梁應沿小斗上口周邊閉合布置。中間小斜板上端的邊緣梁可按斜板傳來的荷載計算確定其配筋。它是個上榨下寬梯型截面的梁，沿梁的周邊均宜配置梁的受力筋。小斜板上采用的計算荷載值，可由板上堆積的物料的重度和高度來確定。整個料斗的鋼筋的布置，尚應符合斗型結構的構造要求。

三、結束語

三個卸料口的砼煤斗的內力分析，是沒有現成計算模式可以遵循的，即使是那些較規則的倉斗的計算模型和公式，理論上也更適用于鋼材制造的斗倉。鋼筋混凝土斗倉因其壁較厚與簿殼相去較遠，其拉、壓性能相差又大，在運用時也是要有相應的措施的。本文是以定性為主的近似分析思路和計算模型，雖是近似值，但簡單實用，故提供給有需要的工程設計人員作參考。

參考文獻：

[1]張玉峰，朱前亮，陳立新.雙漏斗型鋼煤斗有限元結構分析[J].電力建設，2006（02）.

[2]陳壽標.基于STAAD PRO的鋼煤斗有限元三維計算分析[J].福建建筑，2009（03）.

[3]張玉峰.褲衩型鋼煤斗曲面展開圖的計算機自動生成[J].工程圖學學報，2005（04）.

[4]肖景強，王秀英.鋼煤斗制作優化設計[J].科學之友（B版），2009（12）.

[作者簡介]姚育華（1939.12-），男，浙江湖州人，杭州北高峰電力工程設計有限公司，技術顧問，研究方向：電廠改擴建中的土建問題。