立筒仓是储存散粒状物料的筒状或柱状构筑物,广泛运用于粮食、煤炭、矿产、建材等行业.立筒仓结构的安全设计,是保证物料安全储备和正常运营的必要前提.立筒仓属于特种结构,由于其仓储物料的散体介质特性使其设计计算不同于其它一般的结构形式.立筒仓结构设计的关键在于其工况荷载——储料侧压力的正确计算和确定.各国关于立筒仓的结构设计计算都是基于Janssen理论得到的,Janssen理论是分析立简仓结构时一个十分重要的古典理论,在其基本假定中最主要的二条就是:(1)假定储料在任一点(包括仓壁处)的水平压力P<,ho>和垂直压力P<,vs>成正比,即P<,ho>=kP<,vs>,其中,k为储料的主动侧压力系数;(2)不计仓底的影响,即假定立筒仓为无限深.Janssen理论和公式对于立筒仓内储料处于静止状态的情况,是基本符合实际的,有它的工程应用价值.但在筒仓设计中,单纯地应用Janssen公式来进行立筒仓结构计算是不安全的,因为Janssen理论未考虑物料装料和卸料时所产生的动荷载的实际情况,也未考虑仓底的影响.该文首次充分考虑了仓储物料的散体介质力学特性,以及这一本质特性对其运动形式和力学响应的影响,采用了基于质点体系动量守恒定律的散体介质颗粒流理论及先进的PFC颗粒流程序,模拟筒仓在装卸料过程中仓内散状物料的流动及相互作用;并对其内部复杂的运动场、内力场以及物料对仓壁的侧压力进行了模拟分析;从细观力学的角度分析了物料结拱的成因、物料流态及其对侧压力的影响;把模拟的仓壁侧压力的发展规律等结果与现有的试验数据和传统的计算理论进行对比分析;得出了立筒仓在卸料过程中仓壁侧压力分布情况、发展规律及各种参数(如摩擦角、卸斗宽度等)的变化对筒仓的影响.该文研究结果对粮食、煤炭、建材等多种行业的立筒仓设计规范的编制、更新和筒仓理论的发展提供科学依据,同时也为一门新兴的边缘学科——《散体物料流动与强度》的建立提供理论与实践基础.