[发明专利]一种钢板筒仓群仓优化布局方法及系统

说明书

本发明实施例公开了一种钢板筒仓群仓优化布局方法及系统，涉及水工结构优化领域，该方法包括以下步骤：对钢板筒仓单仓和多类型的钢板筒仓群仓的风场进行数值模拟，得到钢板筒仓单仓表面和钢板筒仓群仓表面的风压分布；基于所述风压分布，计算钢板筒仓单仓表面和多类型的钢板筒仓群仓表面的风荷载体型系数；通过对钢板筒仓单仓表面和多类型的钢板筒仓群仓表面的风压分布和风荷载体型系数的分析，得到钢板筒仓群仓的最优布置形式和最优间距比。本发明实施例使钢板筒仓在应用最优布置形式和最优间距比的情况下，相较于其他布置形式和间距比，能够在强风作用下减少开裂、损毁等现象的发生，对钢板筒仓群仓实际应用具有重要意义。

技术领域

本发明实施例涉及水工结构优化技术领域，具体涉及一种钢板筒仓群仓优化布局方法及系统。

背景技术

筒仓的应用范围很广，涉及农业和工业很多不同种类的散料的存储，筒仓按材料分类，可以分为木筒仓、砖砌筒仓、钢筋混凝土筒仓以及钢板筒仓。其中，钢板筒仓相较于钢筋混凝土筒仓因为具有自重轻、建设工期短、便于机械化生产等优点而成为筒仓中的一种重要的结构形式。钢板筒仓主要是由仓上建筑物、仓顶、仓壁、仓下支承结构、筒壁及基础等组成，钢板筒仓主要有单仓和群仓等结构形式。

目前国内外对于强风作用下钢板筒仓表面风压的研究，特别是对钢板筒仓群仓在不同布置形式及不同间距下的风压影响的研究还不够深入，由于钢板筒仓结构复杂，在实际工程中，台风等极端天气的出现，导致钢板筒仓频繁发生开裂、损毁等现象。究其原因，在于人们关于布置形式对钢板筒仓表面风压的影响认识不足，钢板筒仓群仓没有采用最优布置形式和最优间距比，因此有必要对强风作用下的单仓和不同布置形式及不同间距比下的钢板筒仓群的风压进行研究。

基于以上的问题，亟需一种新的钢板筒仓群仓优化布局方法及系统的技术方案。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种钢板筒仓群仓优化布局方法及系统，以解决由于人们关于布置形式对钢板筒仓表面风压的影响认识不足，钢板筒仓群仓没有采用最优布置形式和最优间距比而导致的台风等极端天气的出现，使钢板筒仓频繁发生开裂、损毁等现象的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，一种钢板筒仓群仓优化布局方法，包括以下步骤：

对钢板筒仓单仓的风场进行数值模拟，得到钢板筒仓单仓表面的风压分布；

对多类型的钢板筒仓群仓的风场进行数值模拟，得到钢板筒仓群仓表面的风压分布，其中，所述多类型包括多种布置形式和多种间距比；

基于所述钢板筒仓单仓表面的风压分布，计算钢板筒仓单仓表面的风荷载体型系数；

基于所述钢板筒仓群仓表面的风压分布，计算多类型的钢板筒仓群仓表面的风荷载体型系数；

通过对钢板筒仓单仓表面和多类型的钢板筒仓群仓表面的风压分布和风荷载体型系数的分析，得到钢板筒仓群仓的最优布置形式和最优间距比。

进一步地，所述布置形式包括并列形式、交错形式和十字型形式。

进一步地，还包括：

建立风场、钢板筒仓单仓和多类型的钢板筒仓群仓的计算模型；

将所述计算模型进行网格划分。

进一步地，所述对钢板筒仓单仓的风场进行数值模拟和所述对多类型的钢板筒仓群仓的风场进行数值模拟是基于Realizable K-ε湍流模型和SIMPLEC算法实现的。

根据本发明实施例的第二方面，一种钢板筒仓群仓优化布局系统，包括：

模拟单元，用于：

对钢板筒仓单仓的风场进行数值模拟，得到钢板筒仓单仓表面的风压分布；