不同粒径物料对钢板仓侧壁压力的分析

当前钢板筒仓设计依据为现行钢筒仓技术规范《GB 50884-2013》，本规范中对贮料作用于仓壁单位面积上的水平压力标准值规定如下： 水泥钢板筒仓静态压力标准值,应按下列公式计算(图B.1)。 图B.1 水泥荷载示意图 a）计算深度S处，水泥作用于仓壁单位面积上的水平压力标准值按（1）公式计算外,还应按(B.3)公式计算,将二者计算结果作对比后取大值： e-μks/ρ) ………… （1）         k=tan2（45°-φ/2） Phk：贮料作用于仓壁单位面积上的水平压力标准值 Ch：深仓贮料水平压力系数 γ ：贮料的重力密度（N/mm3） ρ ：筒仓水平净截面水力半径（mm） μ ：贮料对仓壁的摩擦系数 k ：侧压力系数 e：自然对数的底 s：贮料顶面或贮料锥体重心至所计算截面的距离（mm） φ：贮料的内摩擦角（°） 但是（1）公式来源于Janssen公式，Janssen公式是研究粉体的一个公式，并且有三个假定：①容器内粉体层处于极限应力状态；②同一水平面的铅垂压力相等；③粉体的物性和填充状态均一。 对于粉体物料，如水泥、粉煤灰来说，以上三个假定在实际运行场景中比较容易接近，但是对于块状物料，如骨料。以上三个假定都很难满足。①容器内粉体层处于极限应力状态：块状物料很难自然处于极限应力状态，只能入料什么样就什么样，中间相互之间接触都是不确定的。有可能其中几块棱角相互配合孔隙率非常低，也有很大可能另外一部分相互支撑留出了很大空隙。②同一水平面的铅垂压力相等：块状物料休止角比较大，顶部肯定是一个圆锥形状的自流状态，由此可以简单分析出来同一水平面的铅垂压力有差异。③粉体的物性和填充状态均一。由于块状物料是通过破碎、筛分之后的物料，颗粒有大有小在不同工况下物性和填充也难保均一。 由以上分析可知，现行钢筒仓技术规范有可能不太适应颗粒物料的筒仓计算。