新型密肋房式粮仓结构散体物料侧压力承力机理研究

Multi-ribbed slab structure (MRSS) is a new structural system, characterized by saving energy, ecological environmental protection, fast construction，low price, practical utility and good seismic performance, but the study of this system in grain storage remains blank.When used in grain storage, the wall structure is to bear the lateral grain pressure, a kind pressure of bulk materials, which makes its bearing mechnism more complex. The project is to introduce the new structure of MRSS to the grain storage structure, and devoted to multi-ribbed house-style grain storage structure. Aimed at the load-bearing mechanism of the lateral pressure of bulk materials of the new grain storage structure, the methods of experimental study, mumerical analysis and theoretical analysis are used. Then, the cooperation and bearing mechanism of different members of the wall structure are studied, which guides the establishment of the mechanism mode of the multi-ribbed house-style grain storage structure. At the same time, the constructional detail measures of the new grain storage structure are to be proposed according to the results of the experimental study and theoretical analysis. The project is characterized by new material, new structure and new technology, and aims at providing theoretical basis for the usage of MRSS in grain storage structure through theory and technology innovation.

密肋复合板结构是一种节能保温、生态环保、快速建造、经济实用的抗震结构新体系，但对其应用于粮仓建筑的研究尚处于空白。在粮仓建筑中，墙体要承受由粮食压力引起的水平荷载- - 散体物料侧压力，使得其受力变得更加复杂。本项目将密肋复合板结构引入粮仓建筑，以新型密肋房式粮仓结构为研究对象，采用试验研究、数值模拟与理论分析相结合的方法，对其散体物料侧压力承力机理进行较为系统的研究，并研究墙体中不同构件之间的协同工作性能及受力机理，进而建立密肋房式粮仓结构的力学模型；同时结合试验研究及理论分析结果，对于新型密肋房式粮仓结构必要的构造措施提出合理的建议。本项目以新材料、新结构与新技术的结合为研究特色，旨在通过理论与技术创新，为新型节能墙体结构在粮仓建筑中的应用提供有效的理论依据

本项目将新型的密肋复合板结构引入粮仓建筑，可提高房式仓的抗震性能，并可实现粮仓建设的标准化设计、工业化生产、机械化施工。这对于该结构体系的进一步推广应用和粮食仓储结构的革新，推动我国粮仓建设水平，保障国家粮食安全具有重要的学术价值和工程意义。. 本项目在充分调研的基础上，通过试验及数值分析手段，研究新型密肋房式粮仓结构中密肋墙板及密肋复合墙体的承力机理，主要研究内容有：（1）散体物料对于密肋复合墙体的作用机理研究：通过实验测试及理论分析，深入研究散体物料对于密肋复合墙体的作用机理，得到散体物料在静态状况下对密肋房式仓结构的压力分布及其变化规律，建立其侧压力力学参数关系；（2）密肋房式粮仓结构散体物料侧压力承力机理研究：包括密肋房式粮仓结构在静力荷载作用下的应力分布、变形及其相关影响因素，填充块、肋梁肋柱、墙板及外框架在粮食侧压力作用下各自的受力特点及相互间的协同工作，肋梁肋柱截面大小和配筋以及框格大小的变化对密肋墙板承载力、刚度及破坏形态的影响；（3）密肋房式粮仓结构力学模型的建立：由多种材料共同工作下的力学分析模型，并确定多种材料共同工作下的结构刚度计算等结构受力分析的方法。. 本项目研究得到的重要结果与关键数据：基于首次进行的房式粮仓密肋复合板在侧压力作用下的模型试验，得到了第一手的试验数据资料，分析了其破坏形态、承载能力、变形性能等基本受力性能和机理，明确了其按照“填充块→肋梁肋柱→外框架”的侧压力传力机制，结合试验研究及理论分析结果，经理论计算结果进行对比，密肋房式粮仓结构较传统平方仓可更加合理充分地利用各种材料的性能；正交试验设计制定试验方案，通过数值模拟得到密肋复合墙板中砌块的应力状态，对其受力的影响因素进行了显著性分析，初步确定了密肋房式粮仓仓壁结构建造厚度以300mm为宜，在仓壁底部采用墙板框格可按850× 850的规格进行设计。本项目的研究为密肋复合板结构在粮仓建筑中的应用提供了基础性依据。