支柱沉降作用下球形储罐的屈曲研究

选取一台5000 m^(3)的在役丙烷球罐为研究对象,球罐的充装率为90%。分别建立了单根沉降、蝶形沉降和两根沉降3种情形下的屈曲有限元模型,在ANSYS Workbench平台进行了屈曲响应分析,得到了沉降的极限值,掌握了球罐在支柱沉降下的屈曲变形规律。研究表明:单根支柱沉降的极限值最大,蝶形沉降的极限值最小,球罐在蝶形沉降下更容易屈曲;球罐在单根沉降时屈曲变形最小,在蝶形沉降时屈曲变形最大,球罐在蝶形沉降下屈曲变形更严重;在球罐屈曲分析的前期阶段主要是小幅度的弹性变形,而当沉降量超过极限值后,球罐将产生较大幅的屈曲变形,且屈曲变形最大的位置在拉杆处;球罐在3种不均匀沉降下的屈曲响应均符合典型的分支屈曲的特点。

含缺陷球罐的应力评价及容限分析

对成都地区某一经历过地震的球罐进行精细建模。建立包含球罐支柱沉降、支柱垂直度变化及球罐中心与支柱拟合中心偏差的精细模型。通过球罐有限元模型计算,得出了震后球罐仍满足设计抗震要求、能继续使用的结论。通过计算得出了在典型工况下球罐支柱垂直度变化、球罐中心与支柱拟合中心偏差、球罐支柱沉降对球罐应力影响依次降低的结论。对球罐抗震安全保障及新型球罐设计具有一定借鉴意义。