Structureel ontwerp en stabiliteitsanalyse van kolenopslagsilo's van gelast staal

Silo's van staalplaat hebben ongeëvenaarde voordelen ten opzichte van betonnen silo's, wat leidt tot een steeds wijdverspreider toepassing. Het theoretische onderzoek blijft echter relatief onderontwikkeld, waarbij vooral duidelijke standaardrichtlijnen ontbreken voor het ontwerpen van grootschalige- stalen plaatsilo's voor de opslag van steenkool. Gebaseerd op een voorgestelde stalen platensilo voor kolenopslag, analyseert deze studie structurele selectie- en lay-outschema's op basis van de productieomstandigheden en procesvereisten ter plaatse-. Met behulp van Midas/Gen eindige-elementensoftware werd een geïntegreerd model van de siloromp en het daksamenstel opgesteld. Er werd een structurele statische prestatieanalyse uitgevoerd om de spanningsverdelingskarakteristieken en vervormingspatronen onder verschillende belastingsomstandigheden bloot te leggen, waardoor de rationaliteit en veiligheid van de structurele lay-out werd gevalideerd.

Met behulp van ANSYS-software voor eindige-elementenanalyse werd de eigenwaarde-knikanalyse uitgevoerd op het silolichaam onder zowel lege als geladen omstandigheden. De resultaten toonden aan dat de knik-eigenwaarde van de eerste-orde onder geladen omstandigheden met 86.85% afnam in vergelijking met de lege toestand. De invloed van de horizontale omtreksdruk op de kritische last-draagkracht werd onderzocht, waaruit bleek dat de eerste- knik-eigenwaarde met 89,15% toenam onder horizontale omtreksdruk bij belasting. Ten slotte werd een stabiliteitsanalyse uitgevoerd op de silostructuur, waarbij rekening werd gehouden met zowel materiële als geometrische niet-lineariteiten, om het werkelijke draagvermogen van de uiteindelijke belasting- te bepalen. De resultaten bevestigen dat stalen plaatsilo's een zeer uitgesproken niet-lineair structureel gedrag vertonen.