基于有限元軟件的大型空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)安全性分析.pdf

1、石化行業(yè)的大型圓筒形儲(chǔ)罐罐頂經(jīng)常采用單層網(wǎng)殼作為支撐結(jié)構(gòu)。據(jù)已建工程的資料，此類鋼網(wǎng)殼的最大直徑達(dá)到60m(本論文研究項(xiàng)目直徑為51.06 m)，由于其跨度較大，對(duì)罐頂結(jié)構(gòu)的安全性要求較高。大型空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的安全性主要包括三個(gè)方面：強(qiáng)度、剛度(變形或撓度)和整體穩(wěn)定性(不允許發(fā)生屈曲)。本論文以江蘇某石化設(shè)備制造有限公司設(shè)計(jì)的85萬噸/年甲醇項(xiàng)目甲醇罐為研究對(duì)象，通過使用大型有限元分析軟件Abaqus對(duì)其進(jìn)行安全性分析，獲取網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)中最

2、危險(xiǎn)部位以及發(fā)生整體失穩(wěn)的臨界荷載。
　　主要從以下四個(gè)方面開展研究：
　　(1)對(duì)影響網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)安全性的各個(gè)因素分析。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)安全性的影響因素較多，主要包括各種荷載作用、當(dāng)?shù)仫L(fēng)壓、抗震烈度、當(dāng)?shù)匮旱?。通過現(xiàn)場(chǎng)考察和查閱當(dāng)?shù)亟Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料，確定影響安全性的各個(gè)因素，并進(jìn)行定性和定量分析。
　　(2)破壞機(jī)理和危險(xiǎn)部位確定方法研究。根據(jù)空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)理論和危險(xiǎn)部位的受力特性，來研究網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)理，進(jìn)而確定結(jié)構(gòu)中的危險(xiǎn)部位

3、。
　　(3)建立失穩(wěn)模型。網(wǎng)殼穩(wěn)定性分析是網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。根據(jù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論中相關(guān)理論，結(jié)合網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的荷載-位移曲線，建立失穩(wěn)模型。
　　(4)Abaqus中的應(yīng)用。在大型非線性有限元分析軟件Abaqus中建立有限元模型，采用非線性有限元方法對(duì)大跨度空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的多種工況進(jìn)行強(qiáng)度分析和穩(wěn)定性分析，獲得結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定極限承載力，以及各種工況下結(jié)構(gòu)的安全性和最危險(xiǎn)位置。
　　本論文研究成果對(duì)于指導(dǎo)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、減少設(shè)計(jì)周期