环向预应力加固圆形钢筋混凝土筒仓的静力性能分析

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钢筋混凝土筒仓具有占地面积小,仓容量大,维护费用低,便于机械化操作等诸多优点,因此被广泛应用于农业、建材、矿业、化工、电力等诸多领域。近年来随着预应力等技术的成熟,混凝土筒仓的直径和高度都有了很大提高。但是在使用过程中,超过半数筒仓仓壁会出现裂缝,并由此发生安全事故,造成重大经济损失。本文以某钢筋混凝土筒仓为研究对象,采用施加环向预应力加固的方法,进行数值计算,对位移、应力、应变等进行了详细分析。本文主要做了以下几个方面的工作:(1)分析钢筋混凝土筒仓在贮料荷载作用下的受力状态以及采用环向预应力加固之后的受力状态;选择适用于仓壁混凝土的应力-应变本构模型,并通过一个工程实例进行验算。(2)根据工程实例,利用有限元软件ABAQUS建立筒仓加固数值模型。计算分析了使用预应力碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP)加固前后仓壁的受力状态;将有无预应力加固工况进行了对比,证明了采用预应力加固的优越性。(3)通过改变加固参数,分析了CFRP厚度、宽度以及加固形式等对加固效果的影响,不断优化得出最为合理的预应力加固方案。(4)研究了采用钢板箍进行环向预应力加固筒仓的加固效果。
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