钢筒仓结构广泛应用于诸多工业领域中散装物料的储存。将仓筒壁通过支架支承于柱子的仓壁支架支承筒仓是柱支承筒仓的一种常见形式,构造简单,用于小型筒仓十分经济。本文对两个仓壁支架支承钢筒仓模型进行了试验研究,并通过非线性有限元方法对试验模型进行数值模拟,以期对这类筒仓的结构行为有较为深入的认识。 利用基于激光测距仪的壳体结构初始缺陷测量系统对试验模型的初始形状进行了仔细的三维测量,分别利用一维、二维傅立叶分解技术对实测缺陷进行了分析,从而了解试验模型初始缺陷的主要特点。 对两个筒仓模型进行了散料荷载下的静力加载试验,全面了解试验模型的应变分布规律,得到完整的荷载一应变关系曲线,直观了解仓壁支架支承筒仓的破坏模态。试验表明,支架上方附近区域的轴向压应变存在明显的应力集中,但应力集中对周向应变影响不大;试件破坏时的变形主要表现为支架上方壳体的局部外鼓变形以及锥筒连接处近似轴对称分布的周向凹陷。 采用通用有限元程序ANSYS对两个试验模型进行了考虑几何、材料双重非线性效应的有限元分析,并考察了实测初始缺陷的影响。尽管柱支承钢筒仓的受力性能十分复杂,采用合理的分析模型还是可以较为准确地模拟其破坏模态和承载能力。研究表明,仓壁支架支承筒仓对几何初始缺陷并不敏感,但实测初始缺陷的引入对结构变形模态的准确模拟十分重要。