基于改进附加质量的筒仓结构散-固耦合地震响应研究

来源：振动与冲击杂志2025年第19期北京时间：

作者：陈佳, 丁永刚cedyg@haut, , 许启铿, , 刘 强,

单位：1.河南工业大学土木工程学院，郑州450001;2.河南省粮油仓储建筑与安全重点实验室，郑州450001

摘要：地震作用下粮食散体与筒仓结构的散-固耦合作用会导致仓壁上产生较大的动态侧压力，造成筒仓结构功能失效。为了快速准确评估筒仓结构的散-固耦合地震响应，本文提出一种改进附加质量的筒仓结构动力分析模型和表述仓内附加质量分布规律的计算方法。将粮食散体对仓壁某点处产生的动态侧压力，等效为在该点附加一定质量的粮食散体与仓壁一起运动而产生的惯性作用，不再考虑除此之外的其它部分贮料在该点处对仓壁动态侧压力的贡献。基于改进附加质量的筒仓结构散-固耦合动力简化模型，通过数值分析研究了不同地震波和不同加速度峰值下筒仓结构的地震响应。多工况系列动力时程分析验证表明：改进附加质量法可以精准并高效实现粮食散体与筒仓结构散-固耦合地震响应分析。基于不同贮料高度的参数研究发现筒仓结构仓壁和仓内贮料加速度响应与结构高径比和加速度峰值成双线性关系。动态超压沿仓壁高度方向的分布不同于EC8规定，呈现非线性趋势，且超压峰值集中在筒仓中下部。改进的附加质量模型可实现筒仓结构散-固动力耦合解耦计算，有效避免颗粒与筒仓结构非线性复杂动力问题。<br>

关键词：柱承式筒仓；散-固耦合；附加质量；动态超压；地震响应