10萬(wàn)m3浮頂罐在罐底沉降及風(fēng)載荷作用下的屈曲行為分析與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、10萬(wàn)m3變壁厚浮頂儲(chǔ)罐是目前我國(guó)石油和化工領(lǐng)域使用最廣泛的儲(chǔ)存裝置。由于儲(chǔ)罐容積大且多數(shù)建立在地基比較松軟的沿?；靥畹貐^(qū)，在儲(chǔ)罐底部通常產(chǎn)生一定程度的不均勻沉降。同時(shí)，建立在沿海地區(qū)的儲(chǔ)罐極易遭受風(fēng)災(zāi)。當(dāng)罐底不均勻沉降值或罐壁所受風(fēng)載荷達(dá)到一定值時(shí)，極易造成儲(chǔ)罐殼體的屈曲現(xiàn)象。本文將罐底沉降形式分為罐底平面傾斜沉降和罐底諧波沉降兩種方式對(duì)實(shí)際儲(chǔ)罐模型進(jìn)行數(shù)值分析，同時(shí)對(duì)帶有與實(shí)際儲(chǔ)罐相同結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)環(huán)梁的浮頂儲(chǔ)罐進(jìn)行風(fēng)載荷作用下的屈曲行

2、為分析。最終通過(guò)設(shè)計(jì)制作一套儲(chǔ)罐沉降實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)儲(chǔ)罐模型進(jìn)行試驗(yàn)研究，對(duì)比數(shù)值分析與試驗(yàn)研究的分析結(jié)果，從而驗(yàn)證有限元仿真的可靠性。本文主要工作如下:
　　(1)目前國(guó)內(nèi)外對(duì)儲(chǔ)罐罐底諧波沉降的研究比較多，對(duì)罐底平面傾斜沉降的研究略有不足。本文通過(guò)對(duì)罐底施加平面傾斜沉降，分析罐壁應(yīng)力及變形情況并得到空罐及不同液位下的極限沉降值。通過(guò)與規(guī)范中的允許值對(duì)比，發(fā)現(xiàn)規(guī)范中的允許沉降值過(guò)于保守，通過(guò)有限元分析發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)罐在罐底平面傾斜沉降下能夠承

3、受比規(guī)范中所規(guī)定的更大的沉降值。
　　(2)分析了儲(chǔ)罐在罐底不同波數(shù)諧波沉降下的屈曲行為，并且分別對(duì)比儲(chǔ)罐在罐底諧波沉降下有無(wú)罐頂包邊角鋼以及罐內(nèi)液壓對(duì)罐壁屈曲行為的影響。得出在罐底不同波數(shù)沉降下罐壁的屈曲模態(tài)形式有所不同，對(duì)應(yīng)的極限諧波沉降值也會(huì)產(chǎn)生變化。
　　(3)對(duì)比分析10萬(wàn)m3變壁厚浮頂儲(chǔ)罐在有無(wú)抗風(fēng)環(huán)梁條件下受風(fēng)載荷作用時(shí)儲(chǔ)罐罐壁的屈曲模態(tài)。得到在不同條件下儲(chǔ)罐能夠承受的極限風(fēng)載荷值，并給出儲(chǔ)罐受風(fēng)載荷作用發(fā)生罐