第6期修維紅,倪利剛,李永泰,吳曉紅,郭春光
(合肥通用機械研究院,安徽合肥230088)
[摘要]本文空間網格結構技術規程》和鋼結構設計規範》對60m大型儲罐罐頂球面網殼進
行設計計算。應用3d3s軟體計算校核網殼桿件強度、剛度、穩定性;應用ansys軟體分析網殼整體穩定性,通過大位移非線性有限元分析,準確計算了網殼結構臨界荷載,可為儲罐設計人員和製造廠提供參考。
[關鍵詞]大型儲罐;網殼;鋼結構;構件強度;穩定性;有限元
化工大型圓筒型儲罐使用鋼網殼結構作為罐大學研發的一款鋼結構一空間結構設計軟體,具頂支撐結構,將空間桿件預製成為球面網架,在有杆單元、梁單元、索單元、板單元、膜單元,
球面網架上鋪設鋼板,組成密封罐頂。從近代大包含了國內各種建築和鋼結構規範[3],其中包括型體育館或展覽廳借鑑的空間三角形網格網殼具鋼結構設計規範》。3d3s專用於
有空間三向傳力、內力分布均勻分散、以整個結鋼結構的構件強度、剛度、穩定性驗算的後處理
構形式抵抗外載荷、結構重量輕且製造安裝簡便功能,省卻了繁瑣的手工計算。等特點,在大跨度場合中表現優越,為儲罐大型整體失穩坍塌是網殼的失效形式之一,大跨化提供了技術基礎。
度網殼失穩通常發生在結構強度破壞之前,必須網殼是支撐罐頂蒙皮的獨立構件,承受罐進行精確的整體穩定性分析,找出失穩臨界點載頂零件重量、風載荷、雪載荷、**等外載荷,荷來評定結構安全性。通用有限元分析軟體立式圓筒形鋼製焊接油罐設計具有線性和非線性屈曲分析計算功能。線性屈曲規範》等石化行業規範中有關罐頂結構部分內容分析又稱特徵值屈曲分析,屬於小變形線彈性屈
並不包含網殼結構要求,根據網殼構造和失效形曲,針對平衡狀態求解,計算簡便但得到的臨界
式採用空間網格結構技術規程》…和載荷很保守,往往比非線性分析大一倍,我們只鋼結構設計規範》[2來規範網殼用它來**網殼失穩模態。非線性分析模型可按使用安全性更加合理。兩個規範中規定了強度、照特徵值屈曲分析模態施加初始缺陷。
基於幾何剛度、穩定性的計算方法和評定依據,與我們熟大變形的非線性屈曲是目前最精確的網殼整體穩悉的化工裝置設計方法有較大差異。本文將介紹定性分析方法,全程跟蹤網殼的非線性荷載一位依據兩個規範進行的網殼設計計算方法,以期消移響應可以完整地了解網殼載入過程的穩定性變除因某些盲目性帶來的安全隱患,提高儲罐罐頂化歷程,確定穩定承力極限即失穩臨界點載荷。
網殼的安全性。
1標準規範中網殼安全性驗算規定
常用有限元軟體可用建立單元表方法提取不同部位不同受力情況的桿件軸向應力、彎鋼結構設計規範》規定:
曲應力,但不同於壓力容器只評定應力要求,
桿件強度要求
以,14"一+..
y一裡規定了構件強度、剛度、穩定性
評定方法【2】,計算內容繁瑣,手工後處理計算量桿件整體穩定性要求
≯大。相對於建築用多層異形網殼結構,單層球面蔓一
1一+~
l『…一,
網殼無論從結構和受力分布上都非常簡單。國內
%「●1
外開發的空間結構設計軟體完全可以勝任網殼構件設計計算工作,且更加便捷準確。3d3s是同濟
作者簡介:修維紅(1979一),女,山東青島人,碩士,高階
工程師。在合肥通用機械研究院從事技術工作。
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