考慮材料應(yīng)變硬化的水電站壓力鋼管極限承載力分析方法.pdf

1、結(jié)構(gòu)極限承載力是水電站壓力鋼管強度設(shè)計和安全評估的重要指標(biāo)，目前水電站壓力鋼管結(jié)構(gòu)極限承載力分析大多偏于安全地將材料簡化為理想彈塑性材料，不考慮材料應(yīng)變硬化對極限承載力的影響。然而，材料應(yīng)變硬化對水電站壓力鋼管極限承載力有顯著的提高，為充分利用鋼材有必要考慮材料應(yīng)變硬化的影響?；诖耍疚脑谡n題組以往研究成果基礎(chǔ)上，開展了考慮材料應(yīng)變硬化的水電站壓力鋼管極限承載力分析方法研究，主要內(nèi)容包括:
　　(1)結(jié)合理論分析和實驗資料，擬合

2、得到了壓力鋼管鋼材常用的雙線性、冪強化、Ramberg-Osgood和ASME本構(gòu)關(guān)系，并開展了這四種本構(gòu)關(guān)系對壓力鋼管極限承載力和失效演化的影響規(guī)律研究。基于雙線性、冪強化、Ramberg-Osgood和ASME本構(gòu)模型的函數(shù)形式，采用試驗數(shù)據(jù)擬合得到考慮材料應(yīng)變硬化的的四種本構(gòu)關(guān)系，擬合優(yōu)度分析表明各本構(gòu)關(guān)系均能良好反映壓力鋼管材料應(yīng)變硬化性能。研究表明，考慮材料應(yīng)變硬化的結(jié)構(gòu)極限承載力分析結(jié)果較不考慮可提高20％以上，前述四種硬化

3、本構(gòu)關(guān)系對管道失效演化與極限承載力分析結(jié)果影響不大，極限承載力結(jié)果的差別在8％以內(nèi)。
　　(2)提出了基于等效理想彈塑性模型的壓力鋼管極限承載力分析方法?；趹?yīng)變能守恒原則提出了等效屈服強度的兩種計算方法:根據(jù)全應(yīng)力-應(yīng)變曲線求解等效屈服強度;根據(jù)屈服強度與抗拉強度雙關(guān)鍵點數(shù)據(jù)求解等效屈服強度。研究表明，基于等效理想彈塑性模型的分析方法能便捷地評估管道結(jié)構(gòu)極限承載力，計算誤差在10％以內(nèi)。
　　(3)考慮材料應(yīng)變硬化，提出了