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为了保证LNG储罐穹顶施工的安全,同时得到考虑温度场作用下LNG储罐穹顶的应力变化规律,本文选取16万立方米全容式LNG储罐穹顶为研究对象,应用ADINA有限元分析软件,对其进行数值模拟研究。本文研究了LNG储罐穹顶混凝土浇筑过程中的温度场变化和应力变化规律。主要内容包括以下几个方面:首先,应用ADINA有限元软件建立了LNG储罐穹顶的三维有限元模型,应用ADINA软件中的TMC模块,考虑热-结构耦合作用下LNG储罐穹顶的温度场变化,并且通过与现场温度监测数据比较分析,得到了不同浇筑阶段混凝土水化热对温度场的影响规律。结果表明:板温度接近混凝土的温度,混凝土施工过程中,混凝土和板上的温度呈现先上升后下降的趋势;而且温度变化主要发生在混凝土的浇筑部位。节点温度最高值出现在混凝土浇筑后的2~3天内,最大值为57.2℃,最大的温度变化梯度发生在30~60小时。其次研究了LNG储罐穹顶板上的环向应力和径向应力变化规律,结果表明最大环向应力出现在30-60小时内;最大拉压应力基本上出现在温度最高点附近,环向应力随温度场曲线变化,呈现出先增大后减小的趋势。径向应力也随混凝土的浇筑呈现先增大后减少的趋势,径向应力达到最大值大约在30-50小时内。通过现场监测的应力数据与ADINA有限元模拟值进行比较,结果表明,模拟值和监测值的变化形式大致相同。有些模拟值和实测数值相差较大,这是由于有限元模拟技术有限和简化造成的。采用不同环境温度和不同对流换热系数进行有限元分析,本文考虑环境温度为15℃、10℃、5℃时LNG储罐穹顶的温度场分布情况。通过分析表明,随着环境温度的升高,混凝土表面温度和混凝土内部温度均有所升高;外界环境温度越低,混凝土内外温差越大。对流换热系数越大,混凝土表面的散热速度越快,相同条件下向外界散发的热量越多,混凝土的内外温差越大。