立式圓柱形鋼制儲(chǔ)罐在諧波沉降下的屈曲行為及缺陷敏感度研究.pdf

1、立式圓柱形鋼制儲(chǔ)罐是石油和化工領(lǐng)域的重要儲(chǔ)存裝置。由于儲(chǔ)罐多位于地基較松軟地區(qū)，儲(chǔ)罐底部通常存在一定程度的不均勻沉降。當(dāng)不均勻沉降達(dá)到某一臨界值時(shí)，易造成殼體的屈曲。本文將不均勻沉降考慮成諧波沉降的形式，采用理論分析和數(shù)值計(jì)算的研究方法，針對(duì)立式圓柱形鋼制儲(chǔ)罐在諧波沉降下的屈曲行為和缺陷敏感度問(wèn)題進(jìn)行研究，主要的工作如下:
　　(1)基于彎矩理論以及相應(yīng)的模型假設(shè)，提出了立式圓柱形鋼制儲(chǔ)罐僅在諧波沉降下靜力解析解。同時(shí)，推導(dǎo)了立式

2、圓柱形鋼制儲(chǔ)罐在諧波沉降和靜油壓力同時(shí)作用下的靜力解析解。并通過(guò)類比圓柱殼體的軸壓屈曲，得到了儲(chǔ)罐在諧波沉降下的屈曲理論公式。
　　(2)分析了儲(chǔ)罐在諧波沉降下的屈曲行為，并對(duì)不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的儲(chǔ)罐進(jìn)行了參數(shù)化分析。研究了彈塑性材料模型、頂部加強(qiáng)梁等因素對(duì)儲(chǔ)罐屈曲強(qiáng)度的影響。并將浮頂罐的屈曲行為與錐頂罐的屈曲行為進(jìn)行對(duì)照，分析了兩種儲(chǔ)罐屈曲行為的差異。
　　(3)研究了儲(chǔ)罐在諧波沉降下對(duì)不同缺陷形式的敏感度，包括屈曲點(diǎn)處屈曲模態(tài)

3、形式的缺陷、鼓脹屈曲模態(tài)形式的缺陷、焊接缺陷等;研究了影響儲(chǔ)罐在諧波沉降下的最危險(xiǎn)的缺陷形式;對(duì)比了實(shí)際環(huán)向焊縫與縱向焊縫對(duì)殼體屈曲強(qiáng)度影響以及差異;探討了頂部加強(qiáng)梁、彈塑性材料模型等因素對(duì)儲(chǔ)罐缺陷敏感度的影響。
　　(4)研究了儲(chǔ)罐在諧波沉降和靜油壓力作用下的屈曲行為，分析了靜油壓力對(duì)儲(chǔ)罐屈曲強(qiáng)度的影響;分析了靜油壓力對(duì)儲(chǔ)罐缺陷敏感度的影響;提出了采用臨界液面高度法判斷殼體是否屈曲的研究方法。
　　(5)根據(jù)理論分析以及數(shù)