钢筋混凝土筒仓基础设计问题探讨

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发布时间：2021-09-13

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钢筋混凝土筒仓基础设计问题探讨
A Discussion on The Foundation Design for Reinforced Concrete Silos
郑庆国，丁智潮
ZHENG Qing—guo．DI G Zhi—chao
(1．嘉善县人防设施管理所，浙江嘉善314100；2．浙江省建筑科学设计研究院有限公司，浙江杭州310012)
摘要：通过一系列的有限元分析算例，探讨钢筋混凝土筒仓基础设计中的问题，提出了筒仓基础设计以变形反算应力的理
念，对此类结构在设计中如何考虑该问题提出了相关建议。
关键词：筒仓；地基刚度；峰值平台；变形反算应力
中图分类号：TU375 文献标识码：B 文章编号：1008—3707(2011)07—0018—03
建筑物的上部结构与地基基础相互联系处于一
个共同作用的完整系统中并且发生变形，两者之间
的变形和受力是相互协调的。而常规设计方法往往
把上部结构与地基基础作为两个单独单元，不考虑
其变形协调问题，使得建筑物存在一定的安全隐患。
为确切反映整个系统的受力和变形情况，应进行上
部结构与地基基础的共同作用分析，所谓共同作用
就是把地基基础和上部结构合为一体，在分析其内
力和变形时，考虑其协同变形受力的计算分析方法。
本文重点阐述筒壁支撑的钢筋混凝土筒仓上部结构
和地基基础的共同作用机理，并提出了以变形反算
应力进行筒仓设计的理念。
1 理论分析
进行上部结构与地基基础共同作用分析时，按
子结构原理将整个结构分成两部分，上部结构与环
形地梁或地筏板组成的结构物部分和桩土组成的地
基基础部分。为简化问题，着重探讨地基刚度的不
均匀性对上部结构受力的影响，分析时按均匀刚度
地基和不均匀刚度地基两大类，采用的筒仓模型参
数如下：筒仓主体结构由基础、筒壁、环梁、减压锥和
仓壁组成，总高度61．50 m、内直径18．00 In，设计容
量为9 500 t。
1．1 均匀刚度地基
通过计算分析得到以下结论：此类情况设计时可
以按常规设计方法，即把上部结构与地基基础作为两
个单独单元，不考虑其变形协调问题，单独进行设计。
1．2 不均匀刚度地基
在探讨地基刚度的不均匀性对上部结构受力影
响时，采用将地基(或桩基础)模拟为弹性支座的有
限元分析方法，对上部结构和地基基础作为整体进
行分析，弹性支座的分布见图1，本文计算分析采用
有限元分析程序SAP2000。为分析问题的需要，针
对以下两种情况进行详细讨论分析。