大型立式圓柱形油罐“象足”屈曲研究.pdf

1、大型石油儲罐是我國石油戰(zhàn)略儲備庫的關鍵設備,在地震載荷的作用下,儲罐的一種典型震害破壞方式表現(xiàn)為在罐壁底部出現(xiàn)"象足"屈曲現(xiàn)象,這是罐壁下部進入非彈性狀態(tài)的體現(xiàn),油罐抗震設計準則為罐壁軸向壓應力應小于罐壁屈曲的許用臨界壓應力.所以,有必要對罐壁屈曲行為進行進一步的研究. 本文采用理論分析和準靜態(tài)數(shù)值模擬的方法,對儲罐罐壁的"象足"屈曲行為和屈曲臨界載荷進行了初步研究,主要研究內容為: (1)考慮材料塑性階段的本構關系,采

2、用失穩(wěn)的能量準則分析了圓柱殼在軸壓和內壓的共同作用下的圓柱殼屈曲行為,得到了圓柱殼材料進入非彈性狀態(tài)后的屈曲臨界載荷表達式. (2)對幾何理想的一系列不同尺寸的石油儲罐進行了數(shù)值模擬,分析了環(huán)向拉應力大小、邊緣板結構參數(shù)、罐壁高度、直徑、厚度等因素對罐壁屈曲臨界載荷的影響. (3)大型石油儲罐的罐壁采用等強度設計,罐壁通常為變壁厚結構,這種變壁厚結構可以看成是罐壁的幾何缺陷,對罐壁的屈曲行為和屈曲臨界載荷將產生較大影響.