钢板筒仓作为一种大型储存容器的主要形式之一，因其具有占地面积少、自重轻、仓储量大、施工时间短和易于管理等优点，广泛应用于矿业、农业、化工等许多领域。钢板筒仓已经有100多年的发展历程，但是国内的研究起步较晚，随着我国工农的现代化发展和建设水平的提高，散料储存量不断增长，对钢板筒仓的需求越来越迫切。
      钢板筒仓属于薄壳结构，传统的设计方法较为简单，贮料、工况的复杂性以及施工、使用过程中产生的材料缺陷使得钢板筒仓结构的破坏率很高，导致了巨大的经济损失。在仓壁根部，在法向压力和竖向摩擦力的共同作用下，有可能发生塑性破坏。法向压力的作用使仓壁产生径向位移，而在边界条件的约束下限制了筒仓底部的径向位移，导致筒仓底部发生局部弯曲变形，并且竖向摩擦力的存在，局部弯曲变形和弯曲应力进一步加大，进而筒仓出现塑性强度破坏，这便是“象腿”。对于这种破坏现象，国外在进行仓壁强度设计时采用折减设计强度的方法，而国内的设计规范和设计手册没有考虑这种影响。杭州那泰有限元分析公司通过有限元程序ANSYS选取合适的单元和材料属性，建立筒仓根部有限元模型，施加荷载后对其进行弹塑性大变形分析，详尽描述了筒仓根部弯曲效应对仓壁变形和应力状态的影响，结合国内外的筒仓设计规范，为钢板筒仓壁的强度设计提供借鉴。
      有限元分析的对象为筒仓根部，选择有限应变壳shell181单元来模拟仓壁是非常合适的，它是每个节点六自由度的四节点单元，六个自由度包括X、Y、Z轴方向上的平动和绕X、Y、Z轴的转动。
      将仓壁钢材简化为各向同性的理想弹塑性材料，所选钢材为Q235，屈服强度f_y=235MPa，弹性模量E=2.06×10⁵MPa，泊松比v=0.3。
      ANSYS分析必须使用有限元模型，建立几何模型后对其划分网络后生成有限元模型。
      进行ansys分析时必须限制刚体位移，因此求解问题的关键是边界条件的处理。考虑到现实施工中，筒仓底部固接的构造程度十分复杂，所以此处的模拟按照铰接形式。由于分析的是筒仓根部一小段应力集中的部位，按一级屈曲模态取高度为5个线弹性弯曲半波长的筒仓底部一小段区域进行分析。
      仓壁上的作用力包括竖向环向侧压力和竖向摩擦应力，按照《粮食钢板筒仓设计规范》(GB50322-2011)中的荷载组合作用计算筒仓底部仓壁内部侧压强 p=76.7kPa，竖向压力线载fx=235.5kN/m,对有限元模型进行加载。
      从筒仓发生“象腿”破坏现象时的有限元模型，可以明显的看到在筒仓根部一定位置径向位移达到最大值，呈“象脚”状。由筒壳的荷载-仓壁最大径向位移曲线可见，筒仓结构在线弹性范围内工作时曲线接近线性关系，随着荷载的继续增加，筒仓进入弹塑性破坏阶段后曲线变为非线性。
      筒仓根部发生破坏时仓壁径向位移沿筒仓高度的分布曲线，由图可见，在距筒底约处径向位移达到最大值，此处仓壁的Von Mises等效应力也达到最大值。随着筒壁进入塑性破坏并且还在不断发展，造成仓壁刚度的迅速损失和屈服强度的降低，筒壁径向位移的增大使得需要更大的薄膜应力来抵消支座对筒壁的偏心作用。

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