不同粒徑物料對鋼板倉側(cè)壁壓力的分析

當(dāng)前鋼板筒倉設(shè)計依據(jù)為現(xiàn)行鋼筒倉技術(shù)規(guī)范《GB?50884-2013》，本規(guī)范中對貯料作用于倉壁單位面積上的水平壓力標(biāo)準(zhǔn)值規(guī)定如下： 水泥鋼板筒倉靜態(tài)壓力標(biāo)準(zhǔn)值,應(yīng)按下列公式計算(圖B.1)。 圖B.1 水泥荷載示意圖 a）計算深度S處，水泥作用于倉壁單位面積上的水平壓力標(biāo)準(zhǔn)值按（1）公式計算外,還應(yīng)按(B.3)公式計算,將二者計算結(jié)果作對比后取大值： e-μks/ρ) ………… （1） ??????? k=tan2（45°-φ/2） Phk：貯料作用于倉壁單位面積上的水平壓力標(biāo)準(zhǔn)值 Ch：深倉貯料水平壓力系數(shù) γ?：貯料的重力密度（N/mm3） ρ?：筒倉水平凈截面水力半徑（mm） μ?：貯料對倉壁的摩擦系數(shù) k?：側(cè)壓力系數(shù) e：自然對數(shù)的底 s：貯料頂面或貯料錐體重心至所計算截面的距離（mm） φ：貯料的內(nèi)摩擦角（°） 但是（1）公式來源于Janssen公式，Janssen公式是研究粉體的一個公式，并且有三個假定：①容器內(nèi)粉體層處于極限應(yīng)力狀態(tài)；②同一水平面的鉛垂壓力相等；③粉體的物性和填充狀態(tài)均一。 對于粉體物料，如水泥、粉煤灰來說，以上三個假定在實際運(yùn)行場景中比較容易接近，但是對于塊狀物料，如骨料。以上三個假定都很難滿足。①容器內(nèi)粉體層處于極限應(yīng)力狀態(tài)：塊狀物料很難自然處于極限應(yīng)力狀態(tài)，只能入料什么樣就什么樣，中間相互之間接觸都是不確定的。有可能其中幾塊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撐留出了很大空隙。②同一水平面的鉛垂壓力相等：塊狀物料休止角比較大，頂部肯定是一個圓錐形狀的自流狀態(tài)，由此可以簡單分析出來同一水平面的鉛垂壓力有差異。③粉體的物性和填充狀態(tài)均一。由于塊狀物料是通過破碎、篩分之后的物料，顆粒有大有小在不同工況下物性和填充也難保均一。 由以上分析可知，現(xiàn)行鋼筒倉技術(shù)規(guī)范有可能不太適應(yīng)顆粒物料的筒倉計算。