灰斗是用于收集粉尘的环保设备，广泛用于火电厂、水泥厂、钢铁厂等处。近年来出现一些灰斗被积灰压垮的事故，因此灰斗的结构设计就显得非常重要。传统的灰斗设计很大一部分依靠设计人员的经验，设计人员为保证设计安全，往往会加大材料的用量，造成材料的浪费。参考文献《立仓结构设计手册》详细介绍了各种贮仓的结构以及强度校核的方法。现在一般采用参考文献中推荐方法对灰斗进行设计计算，而采用有限元分析方法对其进行强度校核。以下针对某型灰斗，比较了上述两种方法所得到的结论。
      随灰斗结构布置的不同，灰斗的结构构件的受力状态不尽相同。主要介绍有水平加强肋和有双向交叉加强肋的灰斗受力特点。灰斗前面板的水平、垂直加强肋和面板如图所示。(1)有水平加强肋的灰斗，相邻斜壁传来的水平拉力由水平加强肋承受，水平加强肋还承受法向压力引起的弯矩，壁板在法向压力作用下单向或双向受弯，并承受竖向荷载引起的全部斜向拉力。(2)有双向交叉加强肋的灰斗，可按主次梁体系计算壁板的垂直加强肋的弯矩。壁板双向受弯并承受斜向拉力，垂直加强肋仅承受壁板传来的法向荷，载引起的弯矩，水平加强肋除承受侧壁传来的水平拉力外，还承受壁板和垂直加强肋传来的法向载荷引起的弯矩。斜壁任一水平截面单位宽度上的斜向设计拉力值中，a为该斜壁与水平面夹角，N为该斜壁相应水平截面单位宽度上的竖向拉力。斜壁弯矩、水平加强肋和垂直加强肋的计算参见参考文献。
      (1)有限元分析方法与手册推荐方法相比，手册推荐方法把各个构件分别计算，对板和肋的相互作用考虑不足。手册推荐方法是把面板按简支板计算，结果偏于保守。
      (2)手册推荐方法的肋按固定支撑计算，计算结果偏于不安全。
      (3)灰斗进一步优化提出几点参考：①由于灰斗从顶部进灰口到出灰口，荷载逐渐增大，即灰斗的下节荷载较大，可以适当缩短横向加强肋之间距离，减少面板之间的跨度，以提高面板的强度。②灰斗的下节由于积灰荷载较大，可以加竖向加强肋提高强度，用线性阶跃阵风进行仿真。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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