灰斗是用于收集粉塵的環保設備，廣泛用于火電廠、水泥廠、鋼鐵廠等處。近年來出現一些灰斗被積灰壓垮的事故，因此灰斗的結構設計就顯得非常重要。傳統的灰斗設計很大一部分依靠設計人員的經驗，設計人員為保證設計安全，往往會加大材料的用量，造成材料的浪費。參考文獻《立倉結構設計手冊》詳細介紹了各種貯倉的結構以及強度校核的方法。現在一般采用參考文獻中推薦方法對灰斗進行設計計算，而采用有限元分析方法對其進行強度校核。以下針對某型灰斗，比較了上述兩種方法所得到的結論。
      隨灰斗結構布置的不同，灰斗的結構構件的受力狀態不盡相同。主要介紹有水平加強肋和有雙向交叉加強肋的灰斗受力特點。灰斗前面板的水平、垂直加強肋和面板如圖所示。(1)有水平加強肋的灰斗，相鄰斜壁傳來的水平拉力由水平加強肋承受，水平加強肋還承受法向壓力引起的彎矩，壁板在法向壓力作用下單向或雙向受彎，并承受豎向荷載引起的全部斜向拉力。(2)有雙向交叉加強肋的灰斗，可按主次梁體系計算壁板的垂直加強肋的彎矩。壁板雙向受彎并承受斜向拉力，垂直加強肋僅承受壁板傳來的法向荷，載引起的彎矩，水平加強肋除承受側壁傳來的水平拉力外，還承受壁板和垂直加強肋傳來的法向載荷引起的彎矩。斜壁任一水平截面單位寬度上的斜向設計拉力值中，a為該斜壁與水平面夾角，N為該斜壁相應水平截面單位寬度上的豎向拉力。斜壁彎矩、水平加強肋和垂直加強肋的計算參見參考文獻。
      (1)有限元分析方法與手冊推薦方法相比，手冊推薦方法把各個構件分別計算，對板和肋的相互作用考慮不足。手冊推薦方法是把面板按簡支板計算，結果偏于保守。
      (2)手冊推薦方法的肋按固定支撐計算，計算結果偏于不安全。
      (3)灰斗進一步優化提出幾點參考：①由于灰斗從頂部進灰口到出灰口，荷載逐漸增大，即灰斗的下節荷載較大，可以適當縮短橫向加強肋之間距離，減少面板之間的跨度，以提高面板的強度。②灰斗的下節由于積灰荷載較大，可以加豎向加強肋提高強度，用線性階躍陣風進行仿真。

                                                                                  專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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