温度荷载下加劲肋对钢板仓承载力影响研究

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圆形钢筒仓是一种组合的旋转薄壳结构,复杂的结构性能加上不合理的设计准则导致了许多钢筒仓的结构破坏。国内筒仓设计仍然使用的是规范中的理论计算结果,而实际结构不仅受到规范中储料荷载的影响,而且受到温度荷载的影响。同时筒仓上设置的加劲肋也会对这种影响产生限制作用。而国内对温度荷载和加劲肋的这种影响较少,需要进行进一步的研究。  本文根据我国北方某钢板筒仓的工程实例,利用ANSYS有限元分析软件建立了理想完善壳模型,分析其在有加劲肋和无加劲肋两种情况下,受温度荷载影响情况,同时分析了有加劲肋和无加劲肋时的屈曲过程,和屈曲过程受温度荷载影响的情况。最后,分析了筒仓在考虑初始缺陷情况下的屈曲过程以及带初始缺陷筒仓屈曲过程在温度荷载作用下的影响。  研究结果表明,温度荷载对筒仓的影响主要是在仓底和仓顶位置处,也就是施加约束位置,同时也会在加劲肋和仓壁的接触位置产生一定范围的应力集中。加劲肋能有效地承担一部分仓壁上的荷载,有效地减小了仓壁中的应力和仓壁的变形,同时加劲肋能显著提高仓壁的屈曲承载力,使筒仓的稳定性得到加强。有初始缺陷筒仓比无初始缺陷筒仓更快的开始屈曲,即初始缺陷使得筒仓的稳定性能降低了,同时极限承载力的降低也说明初始缺陷对筒仓的屈曲承载力是不利的。本文的研究成果能够为大直径落地式钢板筒仓的设计提供一定的参考。
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