筒仓结构作为贮存散料的构筑物,具有运行方式简单、保护环境,节约用地、损耗少等优点,因而它在煤炭、电力、港口、储运等行业中得到了广泛应用。多年来,随着各行业生产需求的不断提高,筒仓结构朝着大型化、重荷载、高重心的趋势发展,同时鉴于目前现行《筒规》设计相关内容显现不完善。因此,对筒仓结构进行有限元分析与设计方法探讨具有重要的理论价值和实际意义。
　　本文以预应力混凝土圆形筒仓为研究对象,结合筒仓结构在实际工程计算和结构设计中所遇到的问题,采用ANSYS有限元软件对筒仓结构进行了预应力模拟方法、动力特性、结-地相互作用、地震作用效应及其抗震性能分析,探讨了筒仓结构的设计方法。
　　(1)根据环形预应力筋的作用机理,分析圆筒薄壳结构在单环、多环预压力作用下的受力性能,提出预应力圆形筒仓结构的预应力模拟方法,使之能方便、准确、有效的模拟预应力对筒仓结构作用。
　　(2)对预应力混凝土筒仓进行动力特性分析,分析贮料物理特性参数对筒仓结构动力特性参数的影响。在此基础上，对筒仓结构进行反应谱分析,研究筒仓结构的整体受力性能及抗震性能,并分析地震作用简化计算方法的可行性。
　　(3)建立筒仓结构-地基相互作用有限元模型,对结构进行动力特性分析,分析在改变土体弹性模量时,结构动力特性参数的变化规律,同时采用时程分析方法对结构进行地震作用下的动力分析,并对比分析考虑共同作用和不考虑共同作用时筒仓结构的受力性能及整体变形性能,探讨筒仓结构-地基相互作用机理。
　　(4)依据我国《钢筋混凝土筒仓设计规范》(GB50077-2003),从荷载类型、分析工况的选取、预应力设计、地震作用计算等方面,探讨预应力混凝土圆形筒仓的设计方法。同时结合工程设计中所遇到的问题,对《筒规》中的部分条文进行了适应性分析和深入探讨。
　　本文研究成果可用于同类结构计算分析和工程设计时的参考。