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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1875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ZOXY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σ:z、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Z—。OXY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
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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ZOXY》的计算值代表整【体结构的计算结【果
! 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
! 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199《2,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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