面向阿尔及利亚贝沙尔地区过期货物农药耐久封存需求的纤维增强高性能混凝土试点封装外壳设计与优化

《European Journal of Environmental and Civil Engineering》：Design and optimization of a pilot fiber-reinforced high-performance concrete encapsulation envelope for the durable confinement of expired pesticides in Bechar, Algeria

　　摘要本研究评估了无筋、半埋式高性能聚丙烯纤维增强混凝土壳体在干旱环境中用于农药储存时的结构性能与多准则优化方案。有限元模拟结果通过与Lamé解析解对比验证，环向应力误差小于0.02%。在壁厚（e = 60–240 mm）、基础边界条件和长径比（H/D = 0.25–2.5）范围内开展了多准则参数化优化，评估了应力、位移、材料体积、隐含CO?排放量和成本。研究结果表明，与无支撑方案相比，采用减小壁厚（e = 60–80 mm）的一体化板支撑基础可使峰值Von Mises应力降低73%–87%，同时保持单位隐含CO?排放量低于470 kg，成本低于290欧元/单位。最佳长径比范围（H/D = 1.0–1.5）可将地面占地面积减少71%，使体积效率提高至3倍，同时将峰值拉应力控制在1.2 MPa以下。敏感性分析证实，位移是控制性正常使用极限状态（与1/E成正比），而膜应力对模量变化几乎不敏感（<0.02%）。该框架在等温、基于Winkler假设的数值条件下，展示了一种可持续、无腐蚀的容器解决方案。