式中: qh———水平均布围岩压力,kN/m2;
γr———岩体重度,取26.0kN/m3,
H ——— 竖井开挖高度, m。
取H=10.0m,则Ⅲ、Ⅳ类围岩分界线处水平山岩压力qh=0.05×10×26 =13 kpa。
4.2.3贮料荷载粗骨料竖井直径12.0m,高度70~76.0m,细骨料竖井直径10.0 m,高度55m, 粗、细骨料贮料高度与竖井直径比均大于1.5,故按贮料仓深仓贮料压力计算作用在竖井井壁上的水平压力、竖直压力及竖向摩阻力等贮料荷载,荷载计算简图见图1。
图1竖井荷载计算简图
4.2.3.1贮料荷载计算公式(1)水平压力
作用在井顶以下S处井壁单位面积上的水平压力
式中: ——深仓贮料水平压力修正系数;
——贮料容重;
——水平截面的水力半径,取 ;
——贮料与仓壁的摩擦系数;
——侧压力系数;
——贮料顶面至所计算截面的距离,m;
——贮料的内摩擦角;
表4-5 竖井井壁荷载计算参数
(2)水平截面竖直压力
按下式计算:
式中: ——深仓储料垂直压力修正系数;
——贮料计算高度,m;
(3)井壁竖向摩擦力
按下式计算: 参照表4-5取值。4.2.3.2荷载计算参数根据竖井结构尺寸、井壁材料、竖井骨料种类,选取计算参数如下:
表4-6 竖井井壁荷载计算参数
竖井
料物容重
(KN/m3)
摩擦系数
μ
水力半径
ρ(m)
侧压力系数k
垂直压力
修正系数Cv
粗骨料竖井
19
0.84
3.00
0.249
1.40
细骨料竖井
16
0.60
2.50
0.333
1.40
4.2.3.3荷载计算结果按照上述参数及公式计算井壁水平、总竖向摩擦力及水平截面竖向压力,计算结果见下表。
表4-7 粗骨料竖井井壁荷载计算成果
序号
深度(m)
竖向压力(kpa)
总竖向摩擦力(kpa)
水平压力(kpa)
1
5.0
112.29
44.37
27.96
2
10.0
191.53
159.57
47.69
3
15.0
247.45
324.74
61.62
4
20.0
286.91
525.18
71.44
5
25.0
314.76
750.51
78.38
6
30.0
334.41
993.40
83.27
7
35.0
348.28
1248.69
86.72
8
40.0
358.06
1512.72
89.16
9
45.0
364.97
1782.92
90.88
10
50.0
369.84
2057.48
92.09
11
55.0
373.28
2335.11
92.95
12
60.0
375.71
2614.91
93.55
13
65.0
377.42
2896.24
93.98
14
70.0
378.63
3178.65
94.28
15
75.0
379.48
3461.83
94.49
表4-8 细骨料竖井井壁荷载计算成果
序号
深度(m)
竖向压力(kpa)
总竖向摩擦力(kpa)
水平压力(kpa)
1
5.0
92.33
35.13
30.75
2
10.0
154.24
124.57
51.36
3
15.0
195.76
250.43
65.19
4
20.0
223.60
400.71
74.46
5
25.0
242.27
567.37
80.68
6
30.0
254.79
745.01
84.85
7
35.0
263.19
930.02
87.64
8
40.0
268.82
1119.97
89.52
9
45.0
272.59
1313.22
90.77
10
50.0
275.13
1508.70
91.62
11
55.0
276.82
1705.67
92.18
4.2.3.4关于贮料荷载计算的讨论目前料仓的受力公式基本是由德国的詹森(JanssenH.A)和科艾恩(Koenen)在上世纪末提出的,该公式是假定仓内物料处于平衡状态下进行推导的,显然与动态(装料、卸料)情况有所不同。实验证实,料仓在装、卸料时,其垂直载荷、水平载荷与摩擦载荷,随着物料运动情况之不同,将产生不同变化。由于散体理论本身的不完备性,各国筒仓设计规范计算贮料压力时使用各自修正后的詹森公式。
水平压力修正系数 反映了卸料时的动态压力、贮料的崩解以及温度影响,虽然这些不利因素不是同时出现的,但是多种因素的综合修正系数,而不是超载系数。贮料流动时会产生流动压力,使得水平压力增大,对于增大机理意见不同。随着测试技术的不断完善,人们对贮料流动压力的分布有了新的认识,由于贮料的不均匀性、装卸料的不均匀性、筒仓本身的不均匀性,贮料压力沿截面和高度呈不均匀分布。不均匀压力的存在使得井壁不仅承受轴力,而且产生弯矩,由于不均匀性分布规律复杂且带有随机性,信捷职称论文写作发表网,将所有的不利因素都考虑在水平压力修正系数里。
根据贮料竖向压力测试和各种实测资料分析,我国《钢筋混凝土筒仓设计规范》认为骨料静止和运动时竖向压力与詹森公式基本相符,但考虑到卸拱的崩塌及贮料