大型石油儲(chǔ)罐罐壁強(qiáng)度與穩(wěn)定性計(jì)算方法研究.pdf

1、隨著油罐的大型化，其潛在的風(fēng)險(xiǎn)也越來(lái)越大，大型油罐一旦破裂，就會(huì)造成重大損失。嚴(yán)格按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的油罐仍然在歷次地震、颶風(fēng)等災(zāi)害中遭受大量破壞。為了確保大型油罐的安全，需要對(duì)其強(qiáng)度與穩(wěn)定性計(jì)算方法開(kāi)展進(jìn)一步的研究。本文深入研究比較了中美日歐油罐設(shè)計(jì)規(guī)范罐壁強(qiáng)度與穩(wěn)定性計(jì)算方法，分析了存在的不足。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)外最新研究成果，對(duì)大型油罐罐壁的強(qiáng)度計(jì)算、罐壁象足屈曲失效和風(fēng)壓失穩(wěn)臨界荷載計(jì)算方法開(kāi)展了深入的基礎(chǔ)理論研究工作，相關(guān)成

2、果能為進(jìn)一步保障大型油罐安全提供技術(shù)支持。論文主要開(kāi)展了以下研究工作:
　　(1)深入研究了中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB 50341、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)API 650、日本標(biāo)準(zhǔn)JIS B 8501和歐洲標(biāo)準(zhǔn)BS EN 14015油罐罐壁壁厚計(jì)算方法。建立了基于組合圓柱殼理論的罐壁強(qiáng)度合理設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方法，并利用此方法詳細(xì)討論了焊接接頭系數(shù)和鋼板許用應(yīng)力對(duì)罐壁厚度計(jì)算的影響。進(jìn)而針對(duì)目前我國(guó)油罐設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50341存在的不足，開(kāi)展大量數(shù)據(jù)比較分析，提出了一種

3、符合我國(guó)工程實(shí)際且適用于大型油罐罐壁強(qiáng)度計(jì)算的合理方法。
　　(2)建立了符合大型油罐象足屈曲實(shí)際失效機(jī)理且便于工程計(jì)算的罐壁屈曲臨界應(yīng)力計(jì)算方法。假設(shè)軸對(duì)稱屈曲并根據(jù)相鄰平衡準(zhǔn)則，首先獲得了基于J2流動(dòng)理論推導(dǎo)得到的理想罐壁彈塑性失穩(wěn)臨界應(yīng)力。此外，聯(lián)合現(xiàn)行油罐設(shè)計(jì)規(guī)范和本文所得結(jié)果，通過(guò)引入塑性影響系數(shù)得到了新的罐壁屈曲臨界應(yīng)力計(jì)算公式，并與中美日歐規(guī)范相關(guān)公式計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)對(duì)比。結(jié)果顯示，在軸壓與高液壓聯(lián)合作用下，罐壁材