附录—C 大型圆形浅】仓贮:料压:力计算公式》。
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C.【1 贮料压力的计!算,
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C.1.—1 : 大型圆形浅仓【或大直径筒仓由于】其直径较大仓顶结】构已不可能再使【用普通的梁板—。构,件通常都采》用大跨?度空间格构或壳体】。结构在仓壁》顶面至装料》。点,的高:度,范围内将会形成【较大:的有用空间这—种筒:仓大多?是在仓顶《中,心单点装料因此在仓!壁顶面至装》料点将形成》较大的?圆锥料?。堆这:种贮料?工况:与一般的小型—浅仓对?。仓壁:产生的贮《料压力显然不同因】此不能再使》用小型浅《仓,贮料压力《的计算?方法:。为此本附录》根据可能《出现的贮料》工况给出了简便【。的计算公式》;各:种物料除具有不同的!。内摩擦外《也具有与《其他不同物体—的外摩擦如物料【。对混凝土、》砌体、钢铁等构【件,的摩擦?(外摩擦)这—种摩擦不属于—物料:自身之间摩擦(内】摩擦)与其相接【触,。构件的刚性光滑【或粗糙程度及物料本!身的粒径组成—及,。粘结特性有关若贮料!。的外摩擦大于内摩】擦则在卸料过程中将!。。有大量的贮料粘【贴在仓壁上同—。时还将影响贮料【。对仓:壁侧压力水平—分力的大小因此为得!到筒仓设计最—不利贮料荷》载也就是说在—计算筒仓环向拉【。力时假定外摩—擦为零忽略外摩擦的!作,用才能得到贮料【对仓壁压力的—最大的水平力当【筒仓需要计算竖【向作用效应时外【摩擦对仓《壁产生的摩擦—力就不?应忽略可以》很简单地将最—大水平力作为作用】在仓壁上的法向力乘!以外摩擦系》数即可得《到相应的摩擦力【这也是支挡结构设】计时经常采用的简化!方法它有《。利于提高《结构的?可靠度大型圆形浅仓!的仓壁实际》。上,也是一种支挡结【构
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C.《。1,.2 小》型浅仓贮《料,压力的计算以往【近似:的采:用,挡土墙?主动土?压力:理论墙背假定是光滑!直立的墙面这种【计,算是库?仑理论?的平面问题在小【型浅仓设《计时:尤其是对于矩形【浅仓基本可以符合】或满足设计要求【追求过细的精—确计算结果对—实际工程意》义不大但对于大型】圆形浅仓再采用这】。种计算方法就与【实际受力条》件不符;圆形浅仓及!圆形深仓的仓壁是轴!对称:旋转:薄壁筒?壳,其曲率?半径再大也是有限】的贮料滑动体对【仓,壁产生的侧》压力应属于散—体结构力学的—。空间问题应建立【贮料在半《无限空间中滑—动微元体极限平【衡力:系的微分方程—且令其?导数等?于零的?理论计算作用在【仓壁:单位曲?面上贮料滑动微元体!的力系如图6所示】
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! 散体《的半:无限空间《理论在土力学中【被广泛引《用库仑?在1773年、【朗金在1《875年创立的土】力学:。经典理论就是以散体!的半无限空间理【。论为:基,础,建立的在支》挡结构的设计中使】用,至今:。筒仓的仓壁虽不同】。于,平面挡墙但也—是支挡结构要—将散体的空》。间受力状态转化为平!面,问题并应用》在筒:仓工程中了解散【体半无限空间理【论的原?理是:非常必要的
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— 散体半《无限空间理论—的,原理为在半无限空间!体系中散体物料的变!形常数E和横—向变形系《数μ(泊松比—)及:其他物理《。参数:是同性?的应力与变形是线性!关系空间《中同一深度处的【荷载是?相同的?在此条?件下散体空间—某点单元体ZOX】Y的应力与其他【各个:单元体?相应各点的应力状】。况也是相《同的单元体ZO【XY散体的应力分量!σz、?σy、τ(区别于固!体力学)不取决于线!性变:形半空间体的变形】常数E和《μ在此条《。件,下才可以认定单元体!ZOXY《上的应力及变形【与其相邻单元体上的!应力及?。。变形是无关的—
】 散体半》无限空间理论在大】。量的建?筑工程设计中得到了!广泛的应用如挡土】墙、:条形基础及路基等】可沿其长度方—向(边缘《地段除外)的任【何,位置处用两个平行】剖,面划分出建筑的【一个部分的计—算结果可代表整个】建筑的受力》。。状态如图《7中表示《。的其长度远大—于宽:度的条形《基础、挡土墙及各种!路基均可取其长度方!向单位截条ZOX】Y的计算《值,代表整?体,结构:的计算结果
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挡墙设!计理论是散体力学的!。。一,部分即散体力学的平!。面问题也就是假【定挡墙为无限长时可!取其:。。中间:。的某一?单元在以《其平面投影》为矩形的楔形滑动体!极限平衡状态—下求得?。代表整体挡墙的【压力通?常,情况下在《设计挡墙时为了得】到最不?。利的:水平:荷载经常《假定直立挡墙是刚性!光滑的(忽略—外摩:擦)当然在计算【竖向荷载时可以【考虑把土体对挡墙】的外摩擦力》计入;对于大型圆形!。浅仓直接《使用库仓挡墙理【。论计算?贮料:压力显然《偏大而且筒仓—仓壁的水平面也不】是无限长的》直线墙体筒仓中的贮!料虽然属于空—间问题?但因其圆周》是闭合的因此可以】认为是无边界的故】图,7中贮料微》元体的极限平衡力】系按半无限》空间:理论计算也是—。正确的挡土》墙背的土体滑动【体与筒仓的贮料不】。同前者的《。平面:投影是矩形》后者是扇形》。。在筒仓按薄》壁筒壳样条理论计算!内力时?利用仓壁单位弧【。长上贮料压力的计算!结果同样可以代表筒!仓结:构的计算《这就是建《立大型?圆形浅仓贮料—。压力计算《模型的理论依据【按上述?原则图7中微—元,。体极限平衡力系微分!方程的导数令—其等于零《即可得到《最,大的贮?料压力并《取其:。与同工况挡》墙主动土压的—比值即可得到本标准!附录C?中的修正系数—η及:侧压系数λkn这样!我们就可极其简便】地利用铁《路工程?设计手册同》类工况平面挡土墙主!动土压力的》。计,算公式进行》大型:。圆形浅仓贮料压力】的计算有人》认为还要在单—元体上增加垂直【于两侧面的》作用力?按散体半无》。限空间理《。论显然是多》余,的
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【 要想得到更精确的!解答确实牵涉—复杂的散体力学【的很多理论》问题这不是一般设计!。人员急切需要解【决的问题况》且各种精确理论也都!是在某些假定条件】下建立?的其精确程度—。也是相?对的
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? 在工程设计】时利用前人的科技成!果解:决新出现的问—题是编制本标—准附录的《目的我国地质条件】的,复杂程度在》世界上是独一无二】的我国铁路》科技工作者为了克】服铁路工程的地质灾!害利用?库仑:理论推导的各种工况!。的平:面挡墙计算公—式是经过《大量工程《实践验证的也是可信!、严:。。。谨及正确无误的【利用其适用于筒仓】工况:的公式将其修正【转化后成《为本标准附录C【第2、3种工况【(C.2.2条【、C.2.3—条,),圆形浅仓贮料压力】。的计算公式》是可行的
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— 至于本标准附录C!。的第1种工》况(C.2.1条)!由于铁路工程—设计技术手》册路基(中国—铁道出版《社1992年—)没有相应的公式】可借用为此必须【直,接推导计算公式为】了取得最大水平贮料!压力值工程界经【常,假定仓壁是直—立、刚性及光—滑的也就是说忽【。略贮料的外摩擦对筒!仓环向力的计算是】有利的?当然可以将仓壁【。法,向最大水平力—乘,以贮料的外摩擦【系,数,即,可得到贮料对仓【壁的竖向压力当【。计入:外摩擦的作》用,时则可能《得,到不:同的破裂角θ值不】同,的破裂角反》。过来又会影响—滑动体体积及其重】力的大小从而又【影响到破《裂面及仓壁对滑动体!重力:极限平衡《力系的调整包括破】裂面上的阻力—及仓壁对滑动—体,的阻力如前所—述影响本标准附【录C工况1的因素】很多也很《复杂不能只用调整破!裂角大小的》方法作为本标—准附录C《工况1是否存—在的唯一理由—
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附录中各!工况中的安》息角β不等于—贮料的内摩》擦角:φ即β≠φ》而且应该小于内摩】擦,角即β<φ这—是铁路工程设计【技术手册路基(【中国铁道《出版:社1992年)公】式中的限定条—件否则不能套用【该附录的计算公式至!于安息角是否一【定比:。。内摩擦角小各种文】件及资料有》不同的看法要了【解什:么是安息角什么是内!摩擦:角安息角与内摩【擦,角的关系需要—查看散体力学的有关!论述
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