布置倒V型预应力筋的LNG储罐外罐受力性能分析

为研究LNG储罐外罐的预应力筋布置方式及其对外罐受力性能的影响,以某大型LNG储罐外罐为研究对象。在环向预应力筋与竖向预应力筋(HP-VT-PT)正交布置方式和双向交叉的螺旋线型预应力筋布置方式基础上,提出倒V型预应力筋(IV-PT)空间网状布置方式。根据外罐混凝土的应力等效原则,推导了由HP-VT-PT布置方式向IV-PT布置方式转换计算公式,最后采用有限元软件ANSYS,建立复杂三维有限元模型,并对其进行数值仿真计算,分析外罐的变形及其混凝土应力。研究结果表明:在预应力筋张拉过程中,外罐受力性能良好,并在控制范围内。当倒V型预应力筋肢倾角为17.41°时,IV-PT布置方式下,外罐受力性能基本上就等价于HP-VT-PT布置方式下外罐受力性能。这样,IV-PT布置方式可以取代HP-VT-PT布置方式。

布置倒U型与倒V型预应力筋的安全壳受力性能分析

以某核电站安全壳为背景,在原设计方案环向预应力筋和竖向预应力筋正交布置方式(HP-VTPT)与双向交叉螺旋线型预应力筋布置方式基础上,提出倒U型与倒V型预应力筋混合布置方式(IU-IVPT);基于安全壳混凝土的预应力一致原则,推导了由HP-VT-PT布置方式向IU-IV-PT布置方式转换的算式;选用大型通用有限元软件ANSYS,建立有限元实体模型,从顶点竖向位移、筒身径向位移和混凝土应力等方面分析,IU-IV-PT布置方式下安全壳受力性能与HP-VT-PT布置方式下受力性能基本一致,并采用等效荷载法验证了两种预应力筋布置方式是等价的,对其在水平荷载下进行推覆分析,结果表明:安全壳屈服时侧向位移和基底剪力屈服值分别提高64%和28%。