英国最大的炼渣筒仓库

  • 预应力载荷传递的评估

  • 诱导载荷和位移的预测

  • 静态,土体结构和非线性分析


LUSAS土木和结构模块曾经被咨询工程师 Oscar Faber用于分析一个储存能力达120000吨的后张预应力RUGBY 水泥炼渣仓库,以预测引起的荷载作用和由此产生的墙体和基础的变形。该仓库作为AMCE建筑有限公司承包给Bierrum and Partners Limited的设计合同的一部分,其内径达55m,墙体高35m,房顶高度为54m,是全球最大的仓库之一。


建模

该仓库墙体厚度仅500mm,相对较薄,后张施加预应力过程需要利用LUSAS进行完全的三维建模和非线形分析来验证设计。采用不同厚度的厚板单元来模拟墙体、上部圈梁、钢筋锚箱和基础。采用梁单元来模拟传送孔的加紧框架。事先利用二维平面应变和轴对称分析方法研究了土和结构物的相互作用,以获取储存材料的重量对基础的转动影响。这些结果被用来在以后的三维分析中设定墙体基础的弹簧支承条件。


        

有限元模型                             几何作业



载荷

利用地下孔道偏心卸载炼渣将使得墙体承受的压力不均匀,考虑这些非均匀荷载部分满载的情况和其他一些荷载工况,如预应力转换荷载、预应力张拉前后空仓库的风荷载、以及满仓和长期的钢筋作用等是充分理解结构反应的关键。





结   果

LUSAS提供了丰富的结果处理工具,运用不同的绘图工具可以清楚的描述所要考虑的荷载效应。轮廓绘图工具显示力、弯矩和墙体的面外剪力;变形绘图器显示在施加荷载作用下的模型位移。在每个荷载工况下,水平和竖直的Clark-Neilson力被绘制出来以辅助进行配筋。利用LUSAS中的Clark-Neilson FORCE工具,在平面力情况下,弯矩和扭矩被视为一堆理想正交的力来进行配筋设计。


       

水平的Clark-Neilson力                   垂直的平面外剪切力


 

结论

利用LUSAS的土木和结构模块,Oscar Faber得到了一系列反映仓库在各种荷载条件下行为的全面的结果。“LUSAS很好的模拟了仓库的应力强化效应”,奥斯卡公司的PhilBenson说,“关于基础移动和钢筋锚固点应力的细节结果对于我们验证设计帮助尤其大。LUSAS帮助我们节省了设计时间,并且,由于各种工况下的Clark-Neilson FORCE都被很好的绘制出来,我们的配筋设计也变得更有效率。"


“关于基础移动和钢筋锚固点应力的细节结果对于我们验证设计帮助尤其大。LUSAS帮助我们节省了设计时间,并且,由于各种工况下的Clark-Neilson FORCE都被很好的绘制出来,我们的配筋设计也变得更有效率。"

Phil Benson, Oscar Faber



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