立式圓柱形鋼制儲罐在諧波沉降下的屈曲行為及缺陷敏感度研究.pdf

1、立式圓柱形鋼制儲罐是石油和化工領(lǐng)域的重要儲存裝置。由于儲罐多位于地基較松軟地區(qū)，儲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，針對立式圓柱形鋼制儲罐在諧波沉降下的屈曲行為和缺陷敏感度問題進(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。并通過類比圓柱殼體的軸壓屈曲，得到了儲罐在諧波沉降下的屈曲理論公式。
　　(2)分析了儲罐在諧波沉降下的屈曲行為，并對不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的儲罐進(jìn)行了參數(shù)化分析。研究了彈塑性材料模型、頂部加強(qiáng)梁等因素對儲罐屈曲強(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)行對照，分析了兩種儲罐屈曲行為的差異。
　　(3)研究了儲罐在諧波沉降下對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;研究了影響儲罐在諧波沉降下的最危險(xiǎn)的缺陷形式;對比了實(shí)際環(huán)向焊縫與縱向焊縫對殼體屈曲強(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儲罐缺陷敏感度的影響。
　　(4)研究了儲罐在諧波沉降和靜油壓力作用下的屈曲行為，分析了靜油壓力對儲罐屈曲強(qiáng)度的影響;分析了靜油壓力對儲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)