大型浮頂油罐結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析.pdf

1、石油是一種稀缺戰(zhàn)略資源,在大部分工業(yè)領(lǐng)域中都發(fā)揮著不可替代的作用。目前,世界上很多國家都在努力擴(kuò)充自己的石油戰(zhàn)略儲備,以應(yīng)對各種因素(政治、戰(zhàn)爭等)可能導(dǎo)致的石油能源危機(jī)。我國已經(jīng)開始建設(shè)第二期戰(zhàn)略石油儲備庫基地,第三期國家石油戰(zhàn)略儲備基地正在規(guī)劃之中,這些石油儲備庫的儲罐都將以10萬方以上的儲罐為主。儲罐的大型化是以后儲罐發(fā)展的趨勢,但是大型化帶來的愈來愈高的安全風(fēng)險因素不容忽視。因此,必須確保大型儲罐安全可靠。本文對15萬方和20萬

2、方儲罐開展研究,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù),采用彈塑性力學(xué)理論分析和有限單元法數(shù)值模擬技術(shù)等手段,對其進(jìn)行靜力和動力學(xué)分析。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　 1.儲罐沿罐壁方向應(yīng)力分布計算的重點(diǎn)在于計算下節(jié)點(diǎn)處以及不等厚圓柱殼交界處的彎矩和剪力,因此,本文在彈性力學(xué)薄殼理論的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了精確計算罐壁應(yīng)力的理論模型,利用MATLAB編程計算繪制了應(yīng)力分布曲線。
　　 2.建立基于平面實(shí)體單元的儲罐二維軸對稱模型和基于殼單元的三維儲罐有限

3、元模型,進(jìn)行了儲液狀態(tài)下的靜力分析,并將有限元計算結(jié)果與理論計算值以及實(shí)測值進(jìn)行了對比分析。同時分析了儲罐在滿罐、空罐和風(fēng)載荷作用下的應(yīng)力和變形。
　　 3.基于水彈性理論,巧妙的利用ANSYS中shell63殼單元可模擬彈性地基的特性,首次分別建立了兩種不同結(jié)構(gòu)(四邊形桁架、三角形桁架)的整體大型儲罐雙盤浮頂有限元模型,采用梁、殼單元組合,得到了浮頂處于四種情況下的變形以及應(yīng)力分布,對比分析了兩種不同結(jié)構(gòu)浮頂模型的異同點(diǎn),并對