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(guān)鍵設(shè)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(jìn)入非彈性狀態(tài)的體現(xiàn),油罐抗震設(shè)計準(zhǔn)則為罐壁軸向壓應(yīng)力應(yīng)小于罐壁屈曲的許用臨界壓應(yīng)力.所以,有必要對罐壁屈曲行為進(jìn)行進(jìn)一步的研究. 本文采用理論分析和準(zhǔn)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(jìn)行了初步研究,主要研究內(nèi)容為: (1)考慮材料塑性階段的本構(gòu)關(guān)系,采

2、用失穩(wěn)的能量準(zhǔn)則分析了圓柱殼在軸壓和內(nèi)壓的共同作用下的圓柱殼屈曲行為,得到了圓柱殼材料進(jìn)入非彈性狀態(tài)后的屈曲臨界載荷表達(dá)式. (2)對幾何理想的一系列不同尺寸的石油儲罐進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析了環(huán)向拉應(yīng)力大小、邊緣板結(jié)構(gòu)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(qiáng)度設(shè)計,罐壁通常為變壁厚結(jié)構(gòu),這種變壁厚結(jié)構(gòu)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(chǎn)生較大影響.