DYNAMIC STRENGTH STUDY OF CYLINDRICAL BULK SILOS UNDER SEISMIC LOAD CONDITIONS
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
The article calculation of bulk material hopper at dynamic loads is considered. This calculation is a reference for assessing the strength of the structure under possible earthquake conditions. It is shown that in earthquake conditions such structures do not withstand loads arising during vibrations. The use of mathematical methods makes it possible to select both the thickness of the hopper shell and the parameters of the reinforcement ribs, which, together, give a significant economic effect, which means that the structure will withstand any fluctuations inherent in a given point of ground movement. Mathematical modeling methods are now increasingly being used to select device parameter values that are able to provide strength, stability and durability to the structure for the most adverse operating conditions. It should be noted that calculations for the strength of cylindrical bunkers of bulk materials from the impact of possible earthquakes (which is typical for the Crimea) were not carried out. The article proposes an algorithm for calculating the strength of a cylindrical bunker taking into account the effect of seismic load. Shear deformations and structure vibrations for possible earthquakes up to 9 points are considered.
Research subject. Study of the stress-strain state of the hopper shell under unsteady dynamic impact.
Materials and methods. Development of models of oscillation process of cylindrical thin-walled objects and their study in terms of ensuring strength and stability. Simulation of oscillatory processes relies on well-known methods adopted in practice.
Results. As a result of the analysis of various mathematical models of vibrations of tanks with bulk material, we obtained movements of system points. Having these data, the internal forces in the cylindrical shell under dynamic loads are easily determined.
Conclusions. When analyzing the reaction of structures filled with loose material, in addition to calculating their bending as beams with an infinite number of degrees of freedom, one should also take into account the calculation of their local deformation of the walls, which affects the formation of the attached masses of the liquid contained in them.
Article Details
References
Чемодуров, В.Т. Моделирование систем: монография / В. Т. Чемодуров, Э. В. Литвинова. – Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2016. – 236 с.
Пособие по проектированию предприятий, зданий и сооружений по хранению и переработке зерна (к СНиП 2.10.05-85 «Предприятия, здания и сооружения по хранению и переработке зерна») / ЦНИИ промзернопроект. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. – 144 с.
СП 359.1325800.2017 Силосы стальные вертикальные цилиндрические для хранения сыпучих продуктов. Правила проектирования. – Москва: Стандартинформ, 2018. – 20 с.
Чапаев Т.М., Балкизов А.Б., Сасиков А.С., Шогенова Ж.Х., Кушаева Е.А. Анализ известных теоретических и экспериментальных исследований устойчивости стенки цилиндрического зернобункера // ИВД. 2018. № 4 (51). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/analiz-izvestnyh-teoreticheskih-i-eksperimentalnyh-issledovaniy-ustoychivosti-stenki-tsilindricheskogo-zernohranilischa.
Емкости для сыпучих грузов в транспортно-грузовых системах / И.В. Горюшинский, И.И. Кононов, В.В. Денисов, Е.В. Горюшинская, Н.В. Петрушкин. Под общей редакцией И.В. Горюшинского: Учебное пособие. – Самара: СамГАПС, 2003. – 232 с.
Безухов, Н.И. Устойчивость и динамика сооружений в примерах и задачах: Учебное пособие для строительных специальностей вузов / Н.И. Безухов, О.В. Лужин, Н.В. Колкунов. 3-е изд., перераб. – М.: Высш. шк., 1987. – 264 с.: ил.
СП 14.13330.2018 Строительство в сейсмических районах. Актуализированная редакция СНиП II-7-81* (с Изменением №1). – Москва: Стандартинформ, 2018. – 114 с.
Немчинов, Ю.И. Сейсмостойкость зданий и сооружений / Ю.И. Немчинов. – Киев: НИИСК Минрегионстроя Украины, 2008. – 480 с.: ил.
Назаров Ю.П., Позняк Е.В., Симбиркин В.Н., Курнавин В.В. Расчет конструкций линейно-спектральным методом при дифференцированном сейсмическом движении грунта, заданном акселерограммами. Вестник НИЦ «Строительство». 2021; 28(1):92-101. https://doi.org/10.37538/2224-9494-2021-1(28)-92-101.
Перцев, А.К. Динамика оболочек и пластин (Нестационарные задачи) / А.К. Перцев, Э.Г. Платонов. – Л.: Судостроение, 1987. – 316 с.
Погорелов, В.И. Строительная механика тонкостенных конструкций / В. И. Погорелов. – СПб.: БХВ – Петербург, 2007. – 528 с.
Назаров, Ю. П. Аналитические основы расчета сооружений на сейсмические воздействия / Ю. П. Назаров. – М.: Наука, 2010. – 468 c.
Шакирзянов, Р.А. Динамика и устойчивость сооружений: Учебное пособие. − 2-е перераб. изд. / Р.А. Шакирзянов, Ф.Р. Шакирзянов. − Казань: Изд-во Казанск. гос. архитект.-строит. ун-та, 2015. − 120 с.