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4 結(jié)構(gòu)上的作用4，1,作用分類及荷載效應(yīng)組合、根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn).GB,50068及。工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、GB、50153的規(guī)定。由各種原因在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的內(nèi)力、變形.裂縫及位移等稱為結(jié)構(gòu)上的效應(yīng)，能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)的各種原因稱為結(jié)構(gòu)上的作用.action 施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力為直接作用也稱荷載 引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因?yàn)殚g接作用,如溫度變化，材料的收縮及徐變，地基變形及地面運(yùn)動等、過去也統(tǒng)稱為荷載。因?yàn)殚g接作用并不是以力的形式出現(xiàn)、統(tǒng)稱為荷載后.使兩種不同的作用等于沒有區(qū)別?，F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB 50009只限于直接作用、荷載,和間接作用的內(nèi)容、本標(biāo)準(zhǔn)中對于施工中可能出現(xiàn)的短暫作用未做規(guī)定。應(yīng)由相關(guān)施工規(guī)范考慮。4，1 1，永久荷載中的其他構(gòu)件作用力.是指搭接在筒倉上的建、構(gòu)、筑物、如膠帶輸送機(jī)棧橋及通廊等傳來的荷載,以往在我國煤炭，電力系統(tǒng)的筒倉設(shè)計(jì)中.由于溫度作用的因素和計(jì)算比較復(fù)雜 溫度作用對小型筒倉又不是主要控制值、為了簡化計(jì)算,原規(guī)范將溫度作用效應(yīng)折算為環(huán)拉力 筒倉的環(huán)境溫度作用，包括季節(jié)溫差，倉內(nèi)外溫差 包括貯料的溫度作用 和日照溫差,我國地域遼闊，地形復(fù)雜.各種大氣環(huán)境下的溫差變化各異,即使在同一地區(qū).也有懸殊的溫差、季節(jié)溫差雖然每年都有一些變化，但總體是穩(wěn)定的，只要工藝生產(chǎn)系統(tǒng)維持正常運(yùn)行,貯料的溫度作用效應(yīng)也是長期存在的、人們不可能按小時(shí)或分秒計(jì)算隨機(jī)的溫度變化作用。這種復(fù)雜溫度作用工況及其各種參數(shù)的取值，目前還沒有完全相同的構(gòu)筑物可借鑒、只能按起控制作用的不利工況 計(jì)算其對結(jié)構(gòu)的最大及最不利作用,季節(jié)及筒倉的內(nèi)外溫差作用是主要的也是長期存在的.其溫度作用的效應(yīng)也不容忽視。尤其是大型及超大型筒倉.還影響到結(jié)構(gòu)安全及配筋。由此可見。雖然溫度隨時(shí)間變化的幅度是可變的,但年溫度變化幅度基本是穩(wěn)定的，本標(biāo)準(zhǔn)將溫度作用劃為永久荷載是合理的.對于認(rèn)定短期的溫度作用為筒倉設(shè)計(jì)的控制值時(shí)?？刹皇鼙緱l規(guī)定的限制，對溫差變化較大、工況復(fù)雜的大型或超大型筒倉、應(yīng)根據(jù)具體溫度條件和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) 進(jìn)行溫度作用效應(yīng)的驗(yàn)算。近年來大量建造的直徑大于30m的大型及超大型筒倉。原規(guī)范對溫度作用效應(yīng)的規(guī)定已不能滿足設(shè)計(jì)要求，本次修訂除將原規(guī)范第4.1 1條,注.中的內(nèi)容保留并改為條文外、對直徑大于30m的大型及超大型筒倉.增加了第4，3。1條、第4,3。11條溫度應(yīng)力計(jì)算的內(nèi)容、可變荷載中的設(shè)備荷載,除豎向作用的荷載外 尚應(yīng)考慮作用于筒倉上的水平力 如帶式輸送機(jī)或強(qiáng)力帶式輸送機(jī)等對筒倉的拉力、筒倉結(jié)構(gòu)只是一種供特定生產(chǎn)工藝使用的構(gòu)筑物 不同的工藝設(shè)計(jì)有不同的貯料、生產(chǎn)系統(tǒng)及專用的設(shè)施.設(shè)備、因此這些設(shè)施及設(shè)備的荷載 只能由工藝專業(yè)提供資料,才能作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù).筒倉結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)者 不是生產(chǎn)工藝及其系統(tǒng)的專職設(shè)計(jì)人員、不屬于同一種專業(yè) 為此，筒倉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者所釆用的與其存貯功能、設(shè)施及設(shè)備有關(guān)的資料 必須由工藝專業(yè)的設(shè)計(jì)者提供或認(rèn)可 才能進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).在此條件下設(shè)計(jì)的筒倉結(jié)構(gòu)。才能確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行、4，1.3.筒倉是以貯料荷載為主的特種結(jié)構(gòu)、荷載組合應(yīng)區(qū)別于一般建筑物，因此本標(biāo)準(zhǔn)對荷載組合做了必要的規(guī)定和簡化。對現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB，50009通用公式中.對筒倉設(shè)計(jì)不可能出現(xiàn)的荷載工況,本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了必要的省略 但基本組合原則是一致的.由于筒倉的用途廣泛.貯料種類繁多，應(yīng)根據(jù)貯料的特性及用途確定荷載組合，可能嚴(yán)重影響環(huán)境 民生 國防及使用年限要求超過50年的筒倉。都可算作特殊用途的筒倉.4.1.4，筒倉起控制作用的永久荷載主要是筒倉的自重。起控制作用的可變荷載主要是貯料。故在筒倉結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)計(jì)算的荷載效應(yīng)組合中、需著重體現(xiàn)起控制作用的荷載 可變荷載效應(yīng)控制的組合中。筒倉的高度與外徑之比.H。D、大于或等于10且有臺風(fēng)作用的地區(qū).應(yīng)考慮風(fēng)的作用 其他條件下可不計(jì) 4.1。5，4,1.6，在本次對原規(guī)范修訂之前.我們曾向全國煤炭 冶金.建材.電力及糧食行業(yè)的筒倉設(shè)計(jì).使用及施工近百多個(gè)單位發(fā)出函調(diào) 從函調(diào)反饋的意見可以得出肯定的結(jié)論。按原規(guī)范設(shè)計(jì)的筒倉，經(jīng)過多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明其可靠度是適當(dāng)?shù)?影響筒倉使用安全的主要控制荷載是筒倉構(gòu)件的重力及其貯料荷載。4 1,7，當(dāng)筒倉有頂蓋時(shí).筒倉的倉容比會受到頂蓋的影響。無頂蓋筒倉倉壁頂面以上 根據(jù)不同的設(shè)備及貯料特性?？赡艽嬖诓煌馁A料容量。故應(yīng)區(qū)別對待，4、1，8、計(jì)算貯料水平地震作用時(shí)。由于貯料是散體,地震時(shí)顆粒之間及顆粒與倉壁的運(yùn)動和摩擦、消耗一部分地震能量.使地震作用減少 但由于此種能量的損失是受貯料的物理特性、地震烈度 筒倉幾何形狀等多種因素的影響。現(xiàn)在還不能就各種因素得出準(zhǔn)確的定量分析,因此為了設(shè)計(jì)上的簡便 釆用折減貯料質(zhì)量的方法降低地震作用效應(yīng)，考慮到貯料的種類繁多、只能近似地選取一個(gè)系數(shù),參考國內(nèi)外有關(guān)資料.將此影響系數(shù)取0 9、同時(shí)考慮到地震時(shí)貯料未必滿倉、折減系數(shù)取0。9.因此，這兩次折減的結(jié)果為。0，9，0.9。0，8、即貯料總重力的80、鑒于我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,GB、50011關(guān)于地震水平力的計(jì)算公式中、含有結(jié)構(gòu)基本自振周期水平地震影響系數(shù),計(jì)算該系數(shù)用的自振周期多由計(jì)算求得、因此、為了設(shè)計(jì)方便，在周期計(jì)算中的質(zhì)量取值也用0、8折減,當(dāng)然,這樣計(jì)算的周期與實(shí)測數(shù)值是有差異的.只是一個(gè)近似值，但考慮到最終計(jì)算地震荷載的綜合結(jié)果、并不折減很多。還是可以釆用的,地震對于筒倉的作用、國內(nèi)外的研究尚無完全統(tǒng)一的定論.有關(guān)的國外資料多數(shù)是將貯料及自重乘以地震系數(shù).這種方法雖然簡單.但不一定代表地震的真正作用機(jī)理 在發(fā)生地震時(shí)非壓密的貯料在倉內(nèi)運(yùn)動狀態(tài)對倉體的作用效應(yīng)是不同的，日本科學(xué)家以煤作為貯料進(jìn)行的試驗(yàn)認(rèn)為.地震時(shí)散體煤在倉內(nèi)的運(yùn)動對倉體的地震效應(yīng)有一定的阻尼作用。其等效黏滯阻尼效應(yīng)可達(dá)40。由散體煤產(chǎn)生的倉體底部剪力的75 80.由倉壁承受、這一結(jié)果在某種程度上與本標(biāo)準(zhǔn)所取的折減系數(shù)相吻合.日本科學(xué)家M。Sakai。H.Matsumara1985年10月發(fā)表在Baulk,Solids,Handling的。Study on。the.Dynamic.Behavior。of Coal.Silos,Earthquakes.實(shí)驗(yàn)結(jié)論還認(rèn)為。地震輸入的加速度越高,圓形筒倉倉壁承受的單位輸入加速度的基底剪力值越小 貯料粒徑及力學(xué)特性的改變.對倉底剪力變化的不利影響可忽略不計(jì)。對預(yù)應(yīng)力混凝土筒倉，地震產(chǎn)生的裂縫在震后基本可以再閉合 1976年我國唐山地震后.筒倉的破壞調(diào)查也說明貯料具有阻尼作用、為此本標(biāo)準(zhǔn)取貯料總重的80,為有效重力 對于其他不同的貯料.如有更精確的實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn).可不受此限，4.1。9。筒倉結(jié)構(gòu)雖然高大 但按其高徑比遠(yuǎn)沒有煙囪等高聳建筑或構(gòu)筑物大 故其破壞仍為第一振型.豎向地震破壞不是主要的、當(dāng)需要驗(yàn)算時(shí)可參照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn).構(gòu)筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，GB，50191的有關(guān)規(guī)定計(jì)算，4。1 10,直接作用于各平臺梁板構(gòu)件上的動力荷載應(yīng)按本條及工藝設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行驗(yàn)算,按正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算時(shí)，貯料的準(zhǔn)永久系數(shù)可取0、8，4，1 11 筒倉一般可不進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算,只有高徑比大 地基條件不良 空倉及又處于特大臺風(fēng)作用地區(qū)或地面塌陷地區(qū)的筒倉.可按本條規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)算。但因?yàn)橥矀}總是與相關(guān)的通廊。棧橋或其他建筑物相連接、因此筒倉傾斜變形雖然對筒倉的穩(wěn)定性沒有太大的影響、但與其連接的建筑物可能造成擠壓或拉伸,設(shè)計(jì)時(shí)必須預(yù)留滿足穩(wěn)定變形的空間要求。堆料倉幾乎與支擋結(jié)構(gòu)相同、故應(yīng)增大其穩(wěn)定性的控制，