柱承式立筒排倉(cāng)貯料側(cè)壓力地震響應(yīng)試驗(yàn)研究

丁永剛 駱倩 許啟鏗 李學(xué)森 劉強(qiáng)

摘 要：為研究立筒排倉(cāng)貯料對(duì)倉(cāng)壁動(dòng)態(tài)側(cè)壓力的地震響應(yīng)規(guī)律，設(shè)計(jì)制作了縮尺比例為1∶25的柱承式立筒排倉(cāng)和獨(dú)立單倉(cāng)模型，進(jìn)行了3條地震波下不同地震動(dòng)水準(zhǔn)的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，分析獲得兩種模型的貯料地震響應(yīng)特性、倉(cāng)壁動(dòng)態(tài)側(cè)壓力的變化規(guī)律與超壓系數(shù)。研究結(jié)果表明：1）地震時(shí)倉(cāng)內(nèi)貯料與倉(cāng)壁存在的相位差與倉(cāng)體位置及測(cè)點(diǎn)位置相關(guān);2）邊倉(cāng)與中倉(cāng)倉(cāng)壁動(dòng)態(tài)側(cè)壓力的分布規(guī)律與地震波輸入方向有關(guān);排倉(cāng)的超壓系數(shù)總體上小于獨(dú)立單倉(cāng);3）邊倉(cāng)的超壓系數(shù)大于中倉(cāng)，兩者均大于規(guī)范采用值，現(xiàn)行規(guī)范中所采用的綜合修正系數(shù)偏小;4）獨(dú)立單倉(cāng)不能全面反映立筒排倉(cāng)的貯料地震響應(yīng)特性，考慮排倉(cāng)中不同位置單倉(cāng)及地震作用方向進(jìn)行倉(cāng)壁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)十分必要。

關(guān)鍵詞：立筒排倉(cāng);振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn);地震響應(yīng);側(cè)壓力

中圖分類(lèi)號(hào)：TU312;TU399 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-6717（2021）03-0167-07

Abstract： In order to study the seismic response of group silos stored materials to the dynamic lateral pressure of the silo wall， column-supported group silos and independent single silo models with a scale ratio of 1∶25 were designed and manufactured， and shaking table tests with different ground motion levels under three seismic waves were carried out. The seismic response characteristics of the two models， the variation law of dynamic lateral pressure and over-pressure coefficient of the silo wall were obtained. The results show that： 1） during the earthquake， the phase difference between the storage and the wall of the silo is relevant with the position of the silo body and the location of the measuring point; 2） the distribution law of the dynamic lateral pressure on the wall of the side silo and the middle silo is relevant with the direction of seismic wave input; on the whole， the over-pressure coefficient of the silo is generally smaller than that of the independent single silo; 3） the over-pressure coefficient of the side silo is larger than that of the middle silo， both of which are larger than the values adopted by the code， and the comprehensive correction coefficient adopted in the current code is relatively small; 4） the storage seismic response characteristics of the vertical silo cannot be fully reflected only via the independent single silo， therefore it is essential to consider the different positions of the silo and the direction of seismic action to design the strength of the silo wall structure.

Keywords：group silos; shaking table test; seismic response; lateral pressure

筒倉(cāng)是以貯料荷載為主的特種結(jié)構(gòu)，荷載組合區(qū)別于一般的構(gòu)筑物，起控制作用的永久荷載主要是筒倉(cāng)的自重，可變荷載主要是貯料[1]。近年來(lái)，雖然筒倉(cāng)在實(shí)際工程中得到了廣泛應(yīng)用，但由于各國(guó)規(guī)范[2-4]對(duì)地震作用下貯料荷載工況考慮得不夠全面，其破壞現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生[5-6]。地震作用時(shí)，非壓密的貯料對(duì)倉(cāng)壁產(chǎn)生的超壓會(huì)造成筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)的損傷破壞?，F(xiàn)行相關(guān)規(guī)范中關(guān)于貯料的超壓僅考慮了卸料等因素，所采用的綜合影響系數(shù)2.0，沒(méi)有重點(diǎn)考慮地震作用下貯料的超壓。對(duì)于群倉(cāng)來(lái)說(shuō)，群倉(cāng)中各單倉(cāng)之間因位置和連接約束的不同會(huì)存在動(dòng)力相互作用，使群倉(cāng)中貯料與倉(cāng)體的相互作用變得更為復(fù)雜，不再等同于單倉(cāng)，而工程中將群倉(cāng)簡(jiǎn)化為單一的筒倉(cāng)來(lái)進(jìn)行截面設(shè)計(jì)，會(huì)對(duì)倉(cāng)壁結(jié)構(gòu)的安全造成隱患。

近年來(lái)，諸多學(xué)者對(duì)地震作用下筒倉(cāng)動(dòng)態(tài)側(cè)壓力的分布規(guī)律等進(jìn)行了一系列研究。Silvestri等[7]基于歐洲筒倉(cāng)設(shè)計(jì)規(guī)范，考慮了貯料的水平剪切力，得出了地震作用下筒倉(cāng)倉(cāng)壁動(dòng)態(tài)側(cè)壓力的計(jì)算公式，但該公式僅適用于平底筒倉(cāng)。陳豪[8]利用有限元分析軟件ANSYS，對(duì)筒承式單倉(cāng)進(jìn)行動(dòng)力時(shí)程分析，提出最大動(dòng)態(tài)倉(cāng)壁壓力產(chǎn)生于上部倉(cāng)壁區(qū)域。Holler等[9]通過(guò)筒承式單倉(cāng)的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)歐洲筒倉(cāng)設(shè)計(jì)規(guī)范中關(guān)于地震作用下動(dòng)態(tài)側(cè)壓力分布的規(guī)定更適用于深倉(cāng)。施衛(wèi)星等[10]對(duì)兩個(gè)筒承式單倉(cāng)模型進(jìn)行了地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，對(duì)筒倉(cāng)進(jìn)行了非線(xiàn)性地震反應(yīng)分析，得出了地震作用下煤倉(cāng)動(dòng)態(tài)側(cè)壓力的計(jì)算公式。馬建勛等[11-12]建立了筒承式單倉(cāng)倉(cāng)內(nèi)貯料的增量型內(nèi)時(shí)本構(gòu)關(guān)系，構(gòu)建了其在地震作用下考慮貯料的運(yùn)動(dòng)特征、貯料與倉(cāng)體之間的相互作用等因素的計(jì)算模型。楊建勇等[13]對(duì)柱承式單倉(cāng)模型進(jìn)行了地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，指出地震作用下筒倉(cāng)的動(dòng)態(tài)側(cè)壓力在倉(cāng)壁頂部急劇增大。張華[14]、張逯見(jiàn)[15]對(duì)縮尺比例為1∶16的鋼筋混凝土筒承式和柱承式群倉(cāng)進(jìn)行了振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，結(jié)果表明，地震作用下動(dòng)態(tài)側(cè)壓力最大值出現(xiàn)在中上部區(qū)域，且倉(cāng)頂處的動(dòng)態(tài)側(cè)壓力明顯偏大。雖然相關(guān)學(xué)者對(duì)地震作用下筒倉(cāng)倉(cāng)壁動(dòng)態(tài)側(cè)壓力問(wèn)題展開(kāi)了較多研究，但關(guān)于柱承式立筒群倉(cāng)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)側(cè)壓力的研究卻極少，開(kāi)展的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)更是不足。

為此，筆者以柱承式立筒排倉(cāng)和獨(dú)立單倉(cāng)為研究對(duì)象，通過(guò)地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，對(duì)地震作用下排倉(cāng)中各單倉(cāng)與獨(dú)立單倉(cāng)的倉(cāng)壁動(dòng)態(tài)側(cè)壓力分布規(guī)律和超壓系數(shù)的差異進(jìn)行了深入研究。

1 試驗(yàn)概況

1.1 模型設(shè)計(jì)

原型參照某糧庫(kù)筒倉(cāng)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)條件，設(shè)計(jì)制作了縮尺比例為1∶25的柱承式立筒排倉(cāng)（1×3組合）和獨(dú)立單倉(cāng)模型。模型總高度為1.62 m，其中筒倉(cāng)倉(cāng)體高度1.28 m，支承柱高度0.32 m，內(nèi)徑0.48 m，外徑0.50 m，倉(cāng)壁厚度0.01 m。排倉(cāng)中的各單倉(cāng)由倉(cāng)體之間的連接件聯(lián)為整體，兩個(gè)單倉(cāng)相切處對(duì)應(yīng)的下部?jī)蓚€(gè)支承柱通過(guò)螺桿連接成一個(gè)整體，形成組合柱，頂板通過(guò)螺栓連接形成整體，底板與振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面的固定采用螺栓連接。模型尺寸如圖1所示，滿(mǎn)倉(cāng)貯料狀態(tài)下的模型實(shí)物如圖2所示。

1.2 相似關(guān)系

按照相似理論[16]，基于模型的幾何縮尺比例與材料性能比例，將模型的加速度相似比例系數(shù)取為1.25，其余各物理量均經(jīng)過(guò)相似計(jì)算，主要相似系數(shù)見(jiàn)表1。

1.3 測(cè)點(diǎn)布置

根據(jù)模型結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)性，選取排倉(cāng)中具有代表性的倉(cāng)體1號(hào)、2號(hào)倉(cāng)作為試驗(yàn)的測(cè)試對(duì)象，1號(hào)、3號(hào)倉(cāng)為邊倉(cāng)，2號(hào)倉(cāng)為中倉(cāng)。在獨(dú)立單倉(cāng)模型上沿振動(dòng)臺(tái)X方向共布置壓力傳感器4個(gè)，測(cè)點(diǎn)編號(hào)為PT1～PT4;為研究與壓力傳感器對(duì)應(yīng)高度處倉(cāng)體的動(dòng)力響應(yīng)，在倉(cāng)壁上布置加速度傳感器4個(gè)，測(cè)點(diǎn)編號(hào)為AT-1～AT4。在排倉(cāng)模型上共布置壓力傳感器16個(gè)，測(cè)點(diǎn)編號(hào)為PT1-1～PT-8、PT2-1～PT2-8，同樣在倉(cāng)壁上布置加速度傳感器16個(gè)，測(cè)點(diǎn)編號(hào)為AT1-1～AT1-8、AT2-1～AT2-8。在排倉(cāng)模型上沿振動(dòng)臺(tái)Y方向共布置壓力傳感器8個(gè)，測(cè)點(diǎn)編號(hào)為PT1-9～PT1-12、PT2-9～PT2-12。具體測(cè)點(diǎn)布置如圖3所示。

1.4 加載工況

根據(jù)原型結(jié)構(gòu)所處的7度抗震設(shè)防烈度及Ⅳ類(lèi)場(chǎng)地土類(lèi)別要求，選用EL-Centro波、唐山波、人工波這3條地震波作為振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面激勵(lì)。首先對(duì)筒倉(cāng)沿振動(dòng)臺(tái)X方向輸入地震波，然后再對(duì)筒倉(cāng)沿振動(dòng)臺(tái)Y方向輸入地震波。采用加速度峰值為0.062 5g、0.125g、0.159g、0.25g和0.281g等5個(gè)加載等級(jí)，同時(shí)，在各地震波輸入前后對(duì)模型進(jìn)行加速度峰值為0.05g的白噪聲掃頻。試驗(yàn)共設(shè)計(jì)42個(gè)工況，如表2所示。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

根據(jù)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)結(jié)果，首先分析排倉(cāng)和獨(dú)立單倉(cāng)貯料的地震響應(yīng)特性，進(jìn)而分析其動(dòng)態(tài)側(cè)壓力以及超壓系數(shù)的差異。

2.1 貯料的地震響應(yīng)特性

地震作用過(guò)程中，貯料之間及貯料與倉(cāng)壁的運(yùn)動(dòng)和摩擦，會(huì)消耗一部分地震能量，貯料起到了一定的耗能作用。為了研究排倉(cāng)中邊倉(cāng)與中倉(cāng)及其與獨(dú)立單倉(cāng)的貯料地震響應(yīng)特性及變化規(guī)律，進(jìn)行了同一高度位置倉(cāng)體加速度和倉(cāng)壁動(dòng)態(tài)側(cè)壓力的地震時(shí)程曲線(xiàn)分析。限于篇幅，僅對(duì)唐山波、加速度峰值為0.281g、邊倉(cāng)、中倉(cāng)和獨(dú)立單倉(cāng)的右測(cè)點(diǎn)進(jìn)行分析，其余各工況均可類(lèi)似處理，其5個(gè)測(cè)點(diǎn)的加速度時(shí)程曲線(xiàn)和動(dòng)態(tài)側(cè)壓力時(shí)程曲線(xiàn)如圖4所示，其余測(cè)點(diǎn)時(shí)程曲線(xiàn)如圖5所示。

規(guī)定地震作用過(guò)程中倉(cāng)壁側(cè)壓力從靜態(tài)值增加的動(dòng)態(tài)值為增值，減小的為減值。從以上時(shí)程曲線(xiàn)圖可以看出，動(dòng)態(tài)側(cè)壓力總體分布在橫坐標(biāo)的上半部分，以增值為主;倉(cāng)壁動(dòng)態(tài)側(cè)壓力峰值發(fā)生的時(shí)刻滯后于倉(cāng)壁加速度峰值發(fā)生的時(shí)刻，具體滯后情況見(jiàn)圖6。

從圖6可以看出：

1）倉(cāng)壁動(dòng)態(tài)側(cè)壓力峰值發(fā)生的時(shí)刻滯后于倉(cāng)壁加速度峰值發(fā)生的時(shí)刻，并且，隨著地震動(dòng)的持續(xù)，相位差逐漸累加，說(shuō)明地震時(shí)貯料在倉(cāng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)與倉(cāng)體存在相位差，貯料與倉(cāng)體存在動(dòng)力相互作用。

2）地震作用時(shí)，排倉(cāng)中貯料與倉(cāng)體動(dòng)力相互作用的強(qiáng)弱程度與倉(cāng)體位置、測(cè)點(diǎn)位置相關(guān)。邊倉(cāng)和中倉(cāng)右測(cè)點(diǎn)布置位置均接近倉(cāng)體連接處，地震作用下中倉(cāng)右測(cè)點(diǎn)的倉(cāng)體底部在扭轉(zhuǎn)效應(yīng)及與相鄰倉(cāng)體的動(dòng)力相互作用下，動(dòng)力響應(yīng)強(qiáng)于邊倉(cāng)。倉(cāng)頂處獨(dú)立單倉(cāng)的相位差大于排倉(cāng)中各倉(cāng)體，倉(cāng)底處后者相位差大于前者。地震作用時(shí)，倉(cāng)頂部的貯料所受約束小，易于運(yùn)動(dòng)的貯料對(duì)倉(cāng)壁的沖擊較大;獨(dú)立單倉(cāng)倉(cāng)底部的貯料被上部貯料壓實(shí)，與倉(cāng)壁的碰撞很小，而排倉(cāng)因倉(cāng)體間的動(dòng)力相互作用使其動(dòng)力響應(yīng)在倉(cāng)底部增強(qiáng)。

2.3 動(dòng)態(tài)側(cè)壓力分布

為研究地震作用下邊倉(cāng)與中倉(cāng)及其與獨(dú)立單倉(cāng)的貯料對(duì)倉(cāng)壁側(cè)壓力的變化規(guī)律，根據(jù)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)臺(tái)面加速度峰值作用下倉(cāng)壁動(dòng)態(tài)側(cè)壓力增值和減值的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。限于篇幅，僅考慮0.159g、0.25g、0.281g這3種工況，且取3條地震波增值及減值的平均值，得到的動(dòng)態(tài)側(cè)壓力分布如圖7、圖8所示。

從圖中可以看出：

1）動(dòng)態(tài)側(cè)壓力增值總體上都大于減值，且隨著臺(tái)面輸入加速度峰值的增大而增大。

2）對(duì)比圖7可以發(fā)現(xiàn)：X方向上，邊倉(cāng)的左、右測(cè)點(diǎn)動(dòng)態(tài)側(cè)壓力增值沿倉(cāng)壁高度方向均大致呈現(xiàn)“上大下小”的分布形狀，但分布圖中左測(cè)點(diǎn)在倉(cāng)體下部1/3范圍增幅也相對(duì)較大。中倉(cāng)的左測(cè)點(diǎn)呈現(xiàn)“中間大，上下小”的分布形狀;而右測(cè)點(diǎn)呈現(xiàn)“中間小，上下大”的分布形狀，與邊倉(cāng)測(cè)點(diǎn)的分布形狀差距較大，表明動(dòng)態(tài)側(cè)壓力增值的分布規(guī)律與筒倉(cāng)所處位置呈相關(guān)性。獨(dú)立單倉(cāng)呈現(xiàn)與中倉(cāng)左測(cè)點(diǎn)相似的分布形狀，但分布圖中兩者最大值出現(xiàn)的位置不同，后者較前者更靠近倉(cāng)體頂部。

對(duì)3級(jí)臺(tái)面加速度峰值作用下邊倉(cāng)與中倉(cāng)動(dòng)態(tài)側(cè)壓力增值較獨(dú)立單倉(cāng)增大百分率的平均值進(jìn)行分析。邊倉(cāng)左測(cè)點(diǎn)的增大百分率沿倉(cāng)壁頂部至底部依次為90.8%、-55.6%、-2.7%、-6.8%;右測(cè)點(diǎn)的增大百分率沿倉(cāng)壁頂部至底部依次為267.0%、114.9%、23.4%、-89.7%。中倉(cāng)左測(cè)點(diǎn)的增大百分率沿倉(cāng)壁頂部至底部依次為9.4%、104.3%、-34.3%、-9.0%;右測(cè)點(diǎn)的增大百分率沿倉(cāng)壁頂部至底部依次為62.6%、-16.0%、-54.9%、403.6%。排倉(cāng)中倉(cāng)體位置的不同會(huì)引起倉(cāng)壁動(dòng)態(tài)側(cè)壓力沿倉(cāng)壁高度分布規(guī)律的不同。

從增大百分率來(lái)看：排倉(cāng)倉(cāng)體頂部鞭梢效應(yīng)較大，邊倉(cāng)、中倉(cāng)的鞭梢效應(yīng)強(qiáng)于單倉(cāng)。邊倉(cāng)在平面上與其他倉(cāng)體僅有一點(diǎn)約束，左測(cè)點(diǎn)布置位置遠(yuǎn)離連接處的部位，右測(cè)點(diǎn)布置位置接近連接處的部位，地震作用時(shí)右側(cè)點(diǎn)與倉(cāng)體間的動(dòng)力相互作用使其動(dòng)力響應(yīng)增強(qiáng)。中倉(cāng)在平面上與其他倉(cāng)體有兩點(diǎn)約束，左右測(cè)點(diǎn)布置位置均接近連接處的部位，其與倉(cāng)體間的動(dòng)力相互作用使動(dòng)力響應(yīng)在倉(cāng)壁頂部1/3范圍增強(qiáng)。

3）對(duì)比圖8可以發(fā)現(xiàn)：Y方向上，邊倉(cāng)、中倉(cāng)動(dòng)態(tài)側(cè)壓力增值沿倉(cāng)壁高度方向均大致呈現(xiàn)“上大下小”的分布形狀;獨(dú)立單倉(cāng)則呈現(xiàn)“中間大，上下小”的分布形狀。邊倉(cāng)動(dòng)態(tài)側(cè)壓力增值較獨(dú)立單倉(cāng)增大百分率沿倉(cāng)壁頂部至底部依次為154.0%、58.2%、-32.5%、-30.3%;中倉(cāng)增大百分率沿倉(cāng)壁頂部至底部依次為87.9%、-20.3%、-32.6%、-33.5%。

從增大百分率來(lái)看：X方向上的動(dòng)態(tài)側(cè)壓力增值大于Y方向，說(shuō)明X方向倉(cāng)體整體剛度大于Y方向。邊倉(cāng)動(dòng)態(tài)側(cè)壓力增值總體上大于中倉(cāng)，地震作用時(shí)中倉(cāng)所受的約束力大于邊倉(cāng)，故中倉(cāng)整體動(dòng)力響應(yīng)弱于邊倉(cāng)。與獨(dú)立單倉(cāng)相比，邊倉(cāng)與中倉(cāng)倉(cāng)體頂部動(dòng)態(tài)側(cè)壓力增值的增幅最為明顯，地震作用時(shí)倉(cāng)體頂部有一定的鞭梢效應(yīng)，加之排倉(cāng)中各倉(cāng)體間的動(dòng)力相互作用使其倉(cāng)壁產(chǎn)生一定的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，故其鞭梢效應(yīng)強(qiáng)于獨(dú)立單倉(cāng)。除倉(cāng)體頂部，排倉(cāng)動(dòng)態(tài)側(cè)壓力增值總體上小于獨(dú)立單倉(cāng)，排倉(cāng)中各倉(cāng)體間的相互連接與約束，使其整體剛度較大，故動(dòng)力響應(yīng)小于獨(dú)立單倉(cāng)。

2.4 動(dòng)態(tài)側(cè)壓力超壓系數(shù)

定義超壓系數(shù)為同一工況獲得的各測(cè)點(diǎn)動(dòng)態(tài)側(cè)壓力的絕對(duì)值與靜態(tài)側(cè)壓力的比值。表3為超壓系數(shù)的計(jì)算結(jié)果。

從表3可以看出筒倉(cāng)的超壓系數(shù)最大值均發(fā)生在沿倉(cāng)壁高度方向上部1/3范圍。超壓系數(shù)總體上隨著筒倉(cāng)高度的增加而增加，呈逐步放大的趨勢(shì)。

對(duì)比表中超壓系數(shù)的最大值可以發(fā)現(xiàn)：1）在倉(cāng)壁高度方向上部1/3范圍內(nèi)，邊倉(cāng)、中倉(cāng)的超壓系數(shù)均大于獨(dú)立單倉(cāng)。沿X方向，邊倉(cāng)左右測(cè)點(diǎn)的超壓系數(shù)較獨(dú)立單倉(cāng)依次增大了12%、68%;中倉(cāng)左右測(cè)點(diǎn)的超壓系數(shù)依次增大了4%、16%。沿Y方向，邊倉(cāng)和中倉(cāng)的超壓系數(shù)依次增大了28%、16%。地震波輸入時(shí)倉(cāng)體間的動(dòng)力相互作用使排倉(cāng)倉(cāng)頂產(chǎn)生一定的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，使其動(dòng)力響應(yīng)增強(qiáng)。2）邊倉(cāng)的超壓系數(shù)大于中倉(cāng)，表明排倉(cāng)中貯料的地震響應(yīng)特性與倉(cāng)體所處位置呈相關(guān)性。值得注意的是，邊倉(cāng)倉(cāng)體下部1/3范圍超壓系數(shù)明顯大于其他倉(cāng)體，這一規(guī)律尚未在其他相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)。3）地震作用下邊倉(cāng)與中倉(cāng)倉(cāng)體頂部1/3范圍內(nèi)貯料超壓系數(shù)最大值均大于規(guī)范給出的考慮卸料、貯料的崩塌等因素采用的綜合修正系數(shù)2.0，表明地震作用所引起的貯料超壓不能忽略。且規(guī)范中規(guī)定的綜合修正系數(shù)僅考慮了獨(dú)立單倉(cāng)的情況，并未考慮排倉(cāng)結(jié)構(gòu)的計(jì)算，在對(duì)排倉(cāng)倉(cāng)壁計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮對(duì)不同位置倉(cāng)體分別進(jìn)行計(jì)算。

3 結(jié)論

1）獲得了柱承式立筒排倉(cāng)和獨(dú)立單倉(cāng)的貯料地震響應(yīng)特性。地震作用時(shí)貯料在倉(cāng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)與倉(cāng)體存在相位差，并且隨著地震動(dòng)的持續(xù)，滯后相位差逐漸累加;排倉(cāng)中邊倉(cāng)與中倉(cāng)的貯料與倉(cāng)體運(yùn)動(dòng)相位差存在不同，與測(cè)點(diǎn)位置相關(guān)。

2）揭示了地震作用下倉(cāng)壁動(dòng)態(tài)側(cè)壓力沿倉(cāng)壁高度的分布規(guī)律。X方向上排倉(cāng)中倉(cāng)壁動(dòng)態(tài)側(cè)壓力大于Y方向;邊倉(cāng)與中倉(cāng)的倉(cāng)壁動(dòng)態(tài)側(cè)壓力沿倉(cāng)壁高度分布規(guī)律不同;與獨(dú)立單倉(cāng)存在明顯差異。獨(dú)立單倉(cāng)尚不能全面反映排倉(cāng)結(jié)構(gòu)在地震作用下的倉(cāng)壁動(dòng)態(tài)側(cè)壓力分布規(guī)律。

3）獲得了地震作用下貯料對(duì)倉(cāng)壁的超壓系數(shù)。在筒倉(cāng)上部1/3范圍內(nèi)，排倉(cāng)倉(cāng)壁產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)使頂部測(cè)點(diǎn)動(dòng)力反應(yīng)加強(qiáng)，邊倉(cāng)、中倉(cāng)超壓系數(shù)均大于獨(dú)立單倉(cāng);邊倉(cāng)超壓系數(shù)大于中倉(cāng)。排倉(cāng)中各單倉(cāng)和獨(dú)立單倉(cāng)超壓系數(shù)均大于現(xiàn)行規(guī)范采用的綜合修正系數(shù)。

4）現(xiàn)行規(guī)范中未考慮地震作用的倉(cāng)壁超壓計(jì)算方法是不合理的，也是偏于不安全的;僅依據(jù)獨(dú)立單倉(cāng)尚不能全面反映立筒排倉(cāng)的貯料地震響應(yīng)特性，提出了立筒排倉(cāng)結(jié)構(gòu)需要考慮其不同位置單倉(cāng)及地震作用方向來(lái)進(jìn)行倉(cāng)壁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)。

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（編輯 章潤(rùn)紅）