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4 結構上的作用4.1.作用分類及荷載效應組合,根據(jù)現(xiàn)行國家標準，建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準、GB.50068及,工程結構可靠性設計統(tǒng)一標準 GB。50153的規(guī)定.由各種原因在結構上產(chǎn)生的內力，變形.裂縫及位移等稱為結構上的效應，能使結構產(chǎn)生效應的各種原因稱為結構上的作用.action，施加在結構上的集中力或分布力為直接作用也稱荷載、引起結構外加變形或約束變形的原因為間接作用.如溫度變化 材料的收縮及徐變。地基變形及地面運動等.過去也統(tǒng)稱為荷載.因為間接作用并不是以力的形式出現(xiàn).統(tǒng)稱為荷載后 使兩種不同的作用等于沒有區(qū)別,現(xiàn)行國家標準。建筑結構荷載規(guī)范。GB,50009只限于直接作用，荷載。和間接作用的內容.本標準中對于施工中可能出現(xiàn)的短暫作用未做規(guī)定、應由相關施工規(guī)范考慮.4。1 1.永久荷載中的其他構件作用力.是指搭接在筒倉上的建 構.筑物，如膠帶輸送機棧橋及通廊等傳來的荷載、以往在我國煤炭 電力系統(tǒng)的筒倉設計中.由于溫度作用的因素和計算比較復雜.溫度作用對小型筒倉又不是主要控制值，為了簡化計算 原規(guī)范將溫度作用效應折算為環(huán)拉力、筒倉的環(huán)境溫度作用.包括季節(jié)溫差，倉內外溫差.包括貯料的溫度作用 和日照溫差.我國地域遼闊.地形復雜.各種大氣環(huán)境下的溫差變化各異.即使在同一地區(qū)。也有懸殊的溫差,季節(jié)溫差雖然每年都有一些變化.但總體是穩(wěn)定的 只要工藝生產(chǎn)系統(tǒng)維持正常運行,貯料的溫度作用效應也是長期存在的，人們不可能按小時或分秒計算隨機的溫度變化作用.這種復雜溫度作用工況及其各種參數(shù)的取值.目前還沒有完全相同的構筑物可借鑒、只能按起控制作用的不利工況.計算其對結構的最大及最不利作用、季節(jié)及筒倉的內外溫差作用是主要的也是長期存在的、其溫度作用的效應也不容忽視。尤其是大型及超大型筒倉，還影響到結構安全及配筋,由此可見、雖然溫度隨時間變化的幅度是可變的 但年溫度變化幅度基本是穩(wěn)定的 本標準將溫度作用劃為永久荷載是合理的，對于認定短期的溫度作用為筒倉設計的控制值時.可不受本條規(guī)定的限制.對溫差變化較大 工況復雜的大型或超大型筒倉 應根據(jù)具體溫度條件和實踐經(jīng)驗.進行溫度作用效應的驗算。近年來大量建造的直徑大于30m的大型及超大型筒倉.原規(guī)范對溫度作用效應的規(guī)定已不能滿足設計要求、本次修訂除將原規(guī)范第4、1、1條。注,中的內容保留并改為條文外,對直徑大于30m的大型及超大型筒倉,增加了第4、3.1條，第4 3,11條溫度應力計算的內容，可變荷載中的設備荷載,除豎向作用的荷載外。尚應考慮作用于筒倉上的水平力。如帶式輸送機或強力帶式輸送機等對筒倉的拉力 筒倉結構只是一種供特定生產(chǎn)工藝使用的構筑物,不同的工藝設計有不同的貯料.生產(chǎn)系統(tǒng)及專用的設施,設備，因此這些設施及設備的荷載,只能由工藝專業(yè)提供資料。才能作為結構設計的依據(jù)、筒倉結構的設計者 不是生產(chǎn)工藝及其系統(tǒng)的專職設計人員.不屬于同一種專業(yè)。為此,筒倉結構設計者所釆用的與其存貯功能 設施及設備有關的資料，必須由工藝專業(yè)的設計者提供或認可。才能進行結構設計,在此條件下設計的筒倉結構.才能確保系統(tǒng)的安全運行.4.1、3、筒倉是以貯料荷載為主的特種結構，荷載組合應區(qū)別于一般建筑物，因此本標準對荷載組合做了必要的規(guī)定和簡化、對現(xiàn)行國家標準、建筑結構荷載規(guī)范.GB 50009通用公式中.對筒倉設計不可能出現(xiàn)的荷載工況、本標準進行了必要的省略 但基本組合原則是一致的，由于筒倉的用途廣泛。貯料種類繁多。應根據(jù)貯料的特性及用途確定荷載組合，可能嚴重影響環(huán)境,民生、國防及使用年限要求超過50年的筒倉 都可算作特殊用途的筒倉。4。1、4，筒倉起控制作用的永久荷載主要是筒倉的自重 起控制作用的可變荷載主要是貯料，故在筒倉結構按承載能力極限狀態(tài)計算的荷載效應組合中，需著重體現(xiàn)起控制作用的荷載 可變荷載效應控制的組合中 筒倉的高度與外徑之比、H。D。大于或等于10且有臺風作用的地區(qū) 應考慮風的作用，其他條件下可不計 4，1，5，4，1.6 在本次對原規(guī)范修訂之前。我們曾向全國煤炭、冶金,建材、電力及糧食行業(yè)的筒倉設計,使用及施工近百多個單位發(fā)出函調,從函調反饋的意見可以得出肯定的結論。按原規(guī)范設計的筒倉 經(jīng)過多年的實踐經(jīng)驗證明其可靠度是適當?shù)?、影響筒倉使用安全的主要控制荷載是筒倉構件的重力及其貯料荷載.4。1，7。當筒倉有頂蓋時。筒倉的倉容比會受到頂蓋的影響。無頂蓋筒倉倉壁頂面以上 根據(jù)不同的設備及貯料特性，可能存在不同的貯料容量 故應區(qū)別對待,4,1、8 計算貯料水平地震作用時 由于貯料是散體.地震時顆粒之間及顆粒與倉壁的運動和摩擦，消耗一部分地震能量 使地震作用減少，但由于此種能量的損失是受貯料的物理特性.地震烈度 筒倉幾何形狀等多種因素的影響 現(xiàn)在還不能就各種因素得出準確的定量分析 因此為了設計上的簡便、釆用折減貯料質量的方法降低地震作用效應?？紤]到貯料的種類繁多 只能近似地選取一個系數(shù),參考國內外有關資料，將此影響系數(shù)取0.9、同時考慮到地震時貯料未必滿倉 折減系數(shù)取0，9。因此 這兩次折減的結果為。0,9 0 9.0,8.即貯料總重力的80，鑒于我國現(xiàn)行國家標準,建筑抗震設計規(guī)范.GB，50011關于地震水平力的計算公式中.含有結構基本自振周期水平地震影響系數(shù),計算該系數(shù)用的自振周期多由計算求得，因此 為了設計方便，在周期計算中的質量取值也用0，8折減,當然.這樣計算的周期與實測數(shù)值是有差異的.只是一個近似值,但考慮到最終計算地震荷載的綜合結果 并不折減很多、還是可以釆用的.地震對于筒倉的作用。國內外的研究尚無完全統(tǒng)一的定論。有關的國外資料多數(shù)是將貯料及自重乘以地震系數(shù)。這種方法雖然簡單、但不一定代表地震的真正作用機理，在發(fā)生地震時非壓密的貯料在倉內運動狀態(tài)對倉體的作用效應是不同的.日本科學家以煤作為貯料進行的試驗認為 地震時散體煤在倉內的運動對倉體的地震效應有一定的阻尼作用.其等效黏滯阻尼效應可達40、由散體煤產(chǎn)生的倉體底部剪力的75 80.由倉壁承受 這一結果在某種程度上與本標準所取的折減系數(shù)相吻合、日本科學家M，Sakai，H，Matsumara1985年10月發(fā)表在Baulk Solids，Handling的、Study，on，the.Dynamic Behavior、of.Coal,Silos，Earthquakes 實驗結論還認為 地震輸入的加速度越高.圓形筒倉倉壁承受的單位輸入加速度的基底剪力值越小 貯料粒徑及力學特性的改變，對倉底剪力變化的不利影響可忽略不計，對預應力混凝土筒倉，地震產(chǎn)生的裂縫在震后基本可以再閉合、1976年我國唐山地震后，筒倉的破壞調查也說明貯料具有阻尼作用 為此本標準取貯料總重的80 為有效重力,對于其他不同的貯料，如有更精確的實驗及實踐經(jīng)驗、可不受此限、4、1。9、筒倉結構雖然高大,但按其高徑比遠沒有煙囪等高聳建筑或構筑物大、故其破壞仍為第一振型 豎向地震破壞不是主要的、當需要驗算時可參照現(xiàn)行國家標準,構筑物抗震設計規(guī)范、GB.50191的有關規(guī)定計算。4。1,10.直接作用于各平臺梁板構件上的動力荷載應按本條及工藝設計的要求進行驗算。按正常使用極限狀態(tài)驗算時.貯料的準永久系數(shù)可取0,8。4。1 11、筒倉一般可不進行穩(wěn)定計算。只有高徑比大 地基條件不良。空倉及又處于特大臺風作用地區(qū)或地面塌陷地區(qū)的筒倉，可按本條規(guī)定進行驗算。但因為筒倉總是與相關的通廊、棧橋或其他建筑物相連接 因此筒倉傾斜變形雖然對筒倉的穩(wěn)定性沒有太大的影響.但與其連接的建筑物可能造成擠壓或拉伸 設計時必須預留滿足穩(wěn)定變形的空間要求，堆料倉幾乎與支擋結構相同。故應增大其穩(wěn)定性的控制、