整體軸壓和局部軸壓作用下鋼筒倉(cāng)屈曲性能研究.pdf

1、鋼板筒倉(cāng)是一種薄壁圓柱殼體結(jié)構(gòu)，其破壞方式包括內(nèi)部?jī)?chǔ)料水平側(cè)壓力作用下的強(qiáng)度破壞和豎向壓力作用下的屈曲破壞。屈曲破壞囚其破壞前沒(méi)有預(yù)兆，破壞時(shí)鋼材應(yīng)力水平較低，以及臨界荷載受初始幾何缺陷類(lèi)型和幅值等影響較大等特點(diǎn)，需作為筒倉(cāng)分析設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。
　　論文采用有限元軟件ABAQUS對(duì)倉(cāng)頂均勻分布軸壓作用、倉(cāng)頂均勻軸壓與內(nèi)壓共同作用、倉(cāng)頂局部軸壓作用、以及倉(cāng)頂均勻分布軸壓與局部軸壓共同作用等四種荷載情況下薄壁筒倉(cāng)的屈曲性能，進(jìn)行了系統(tǒng)

2、的分析和研究。采用的分析方法包括線性屈曲分析、幾何非線性屈曲分析和材料、幾何非線性屈曲分析等?？紤]的缺陷類(lèi)型為環(huán)向焊縫缺陷，分別研究缺陷位置，缺陷分布，缺陷幅值，以及多道缺陷等對(duì)筒倉(cāng)屈曲性能的影響。筒倉(cāng)的參數(shù)包括倉(cāng)體徑厚比和倉(cāng)壁材料強(qiáng)度等。
　　通過(guò)對(duì)倉(cāng)頂均勻分布軸壓下筒倉(cāng)屈曲性能的有限元分析，研究了缺陷幅值、缺陷位置、倉(cāng)體徑厚比、倉(cāng)體材料強(qiáng)度等參數(shù)對(duì)其屈曲破壞模態(tài)，荷載-位移曲線等能的影響。研究表明，缺陷位置對(duì)均勻軸壓筒倉(cāng)臨界荷

3、載影響不大，其他參數(shù)對(duì)均勻軸壓筒倉(cāng)臨界荷載有著較大影響，在參數(shù)分析的基礎(chǔ)上，提出了倉(cāng)壁頂部均勻軸壓筒倉(cāng)臨界荷載計(jì)算公式。
　　利用有限元參數(shù)分析，研究了在倉(cāng)項(xiàng)均勻分布軸壓與倉(cāng)內(nèi)物料水平側(cè)壓力共同作用下筒倉(cāng)的屈曲性能。研究的參數(shù)包括徑厚比、材料強(qiáng)度、內(nèi)壓大小等。研究表明，小內(nèi)壓時(shí)，筒倉(cāng)發(fā)生彈性屈曲破壞，且臨界荷載隨著內(nèi)壓的增大而增大;大內(nèi)壓時(shí)，筒倉(cāng)發(fā)生彈塑性屈曲破壞，臨界荷載隨著內(nèi)壓的增大而降低。在參數(shù)分析的基礎(chǔ)上，提出了考慮內(nèi)壓的

4、筒倉(cāng)臨界荷載計(jì)算公式。
　　考慮倉(cāng)頂設(shè)備等局部荷載單獨(dú)作用的影響，研究了倉(cāng)頂局部軸壓作用下環(huán)向焊縫缺陷筒倉(cāng)的屈曲性能，重點(diǎn)分析了不同荷載跨角時(shí)筒倉(cāng)的屈曲模態(tài)、荷載位移曲線、屈曲應(yīng)力極值和缺陷最不利位置，研究了缺陷幅值和材料強(qiáng)度對(duì)屈曲承載力的影響。研究表明，局部軸壓荷載跨角對(duì)屈曲模態(tài)和屈曲臨界荷載有很大影響，缺陷最不利位置受局部軸壓荷載跨角影響不大。提出了倉(cāng)壁頂部局部軸壓筒倉(cāng)臨界荷載計(jì)算公式。
　　考慮倉(cāng)頂均勻分布軸向壓力和局