大型鋼儲(chǔ)罐在諧波沉降下的結(jié)構(gòu)性能.pdf

1、大型立式圓柱形鋼儲(chǔ)罐由底板、圓柱殼、固定或浮動(dòng)項(xiàng)蓋組成,廣泛用于固體和液體的儲(chǔ)存.建造在軟土地基上的大型鋼儲(chǔ)罐易產(chǎn)生各種沉降變形,其中罐周不均勻沉降對(duì)結(jié)構(gòu)的影響最為不利,是導(dǎo)致實(shí)際儲(chǔ)罐工程事故的主要原因.罐周不均勻沉降可以展開(kāi)成各階諧波沉降的傅里葉級(jí)數(shù),把各階諧波沉降引起的變形和內(nèi)力疊加起來(lái)可得到完全解.本文總結(jié)整理了各類大型儲(chǔ)罐沉降變形的大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),并利用傅立葉分解分析罐周不均勻沉降的組成及特點(diǎn).然后利用分析得到的諧波沉降對(duì)儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)

2、進(jìn)行了有限元分析.分析表明,儲(chǔ)罐在不均勻沉降下的應(yīng)力和變形均與其幾何參數(shù)有關(guān),因此目前基于工程經(jīng)驗(yàn)且與儲(chǔ)罐參數(shù)無(wú)關(guān)的地基變形允許值從結(jié)構(gòu)的角度看不盡合理.合理的沉降標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該基于結(jié)構(gòu)的響應(yīng).通過(guò)有限元分析,系統(tǒng)研究了諧波沉降下浮頂罐結(jié)構(gòu)的線性靜力性能.主要內(nèi)容包括:a)罐頂?shù)淖畲髲较蛭灰坪凸薜椎淖畲筘Q向內(nèi)力以及其它形式的最大位移和內(nèi)力;b)詳細(xì)分析幾何參數(shù)的影響;c)擴(kuò)大諧波數(shù)范圍,對(duì)罐底最大豎向應(yīng)力和風(fēng)梁最大周向應(yīng)力做了比較;d)詳細(xì)分

3、析沿儲(chǔ)罐高度的結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力,并提出了按儲(chǔ)罐高度分區(qū)的概念;e)基于有限元結(jié)果對(duì)罐項(xiàng)徑向位移和罐底最大豎向應(yīng)力隨諧波數(shù)的變化提出擬合公式;f)基于諧波沉降的分析對(duì)不均勻沉降下的大型鋼儲(chǔ)罐提出新的沉降控制標(biāo)準(zhǔn).對(duì)諧波沉降下的固頂罐結(jié)構(gòu)進(jìn)行了特征值屈曲分析和幾何非線性分析,討論諧波數(shù)、徑厚比、高徑比等幾何參數(shù)以及內(nèi)壓、軸壓對(duì)極限沉降值的影響,并考察了初始幾何缺陷的影響.儲(chǔ)罐在諧波沉降下的非線性屈曲模態(tài)與線性屈曲模態(tài)基本一致,有兩種基本形式: