變壁厚鋼儲罐在實(shí)測不均勻沉降下的結(jié)構(gòu)性能.pdf

1、圓柱形鋼儲罐通常由底板、圓柱殼、固定或浮動頂蓋組成，廣泛應(yīng)用于固體和液體的存儲。實(shí)際工程中的許多儲罐往往是變壁厚的，即壁厚沿儲罐高度自下而上遞減。建造在軟土地基上的大型鋼儲罐經(jīng)常會產(chǎn)生各種沉降變形，其中罐周不均勻沉降對結(jié)構(gòu)的影響最為不利，是導(dǎo)致實(shí)際儲罐工程事故的主要原因。 以往對變壁厚鋼儲罐在不均勻沉降下受力性能的研究大多基于諧波沉降，通過諧波沉降解的疊加得到實(shí)際沉降下的結(jié)果，但簡單的疊加對于高度非線性的薄壁殼體結(jié)構(gòu)并不合適。因

2、此研究變壁厚儲罐在實(shí)際不均勻沉降下的非線性響應(yīng)十分必要. 本文以8個儲罐沉降變形的實(shí)測數(shù)據(jù)為依據(jù)，將實(shí)際沉降分為整體不均勻沉降和局部不均勻沉降兩類。通過非線性有限元分析，系統(tǒng)考察了變壁厚浮頂罐和變壁厚固頂罐在兩類不均勻沉降下的穩(wěn)定性能，分析了各種條件下儲罐的屈曲模態(tài)，給出相應(yīng)的設(shè)計控制條件。研究還表明，變壁厚鋼儲罐過大的徑向變形主要集中在罐壁上部區(qū)域，與等壁厚鋼儲罐相比，不均勻沉降對變壁厚鋼儲罐更為不利。 本文還考察了周

3、向軸對稱分布的焊縫凹陷對實(shí)測不均勻沉降下變壁厚鋼儲罐受力性能的影響，考慮了單條和多條軸對稱焊縫兩種情況。研究表明焊縫凹陷的影響可以近似為環(huán)梁的作用，并沒有降低結(jié)構(gòu)的極限沉降值。與等壁厚鋼儲罐相比，由于焊縫凹陷阻止了不均勻沉降往上傳遞，最大應(yīng)力主要集中在壁厚最大的罐壁底部，在一定程度上克服了由于壁厚變化對結(jié)構(gòu)的不利影響。 變壁厚儲罐在不均勻沉降作用下會產(chǎn)生變形，本文引入此變形作為初始幾何缺陷，進(jìn)一步分析軸壓作用下浮頂罐和固頂罐的受