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考虑周圈焊缝凹陷的钢板筒仓承载力及构造措施研究

作　者: 姜圆圆
导　师: 陈向荣
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 结构工程
关键词: 周圈焊缝凹陷钢板筒仓承载力加劲肋
分类号: TU391
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

钢板筒仓作为一种薄壁结构,它的稳定承载力对初始几何缺陷高度敏感,往往很小的缺陷就会导致结构屈曲荷载的大幅降低。然而钢筒仓仓壁的制作工艺决定了结构必然会存在各种各样的初始缺陷,这些缺陷在形式上、幅值大小等方面均具有不确定性,所以研究初始几何缺陷对其稳定性能的影响有着重要的现实意义。多年以来,众多学者的研究分析表明,其中对钢板筒仓结构稳定性能影响最大、在实际工程中也最常见的缺陷形式是周圈焊缝凹陷缺陷。本文采用有限元分析软件ANSYS进行相关计算,研究重点是考虑周圈焊缝凹陷的薄壁结构。通过对三种不同的周圈焊缝凹陷模型进行对比,同时利用已知试验结果验证,得出Rotter“A”缺陷模型可以较为准确的模拟焊接钢圆柱壳的缺陷。最后利用几何材料非线性方法研究了凹陷幅值对钢圆柱壳承载力的影响,得出对足尺寸筒仓来说缺陷幅值可取单倍壁厚。文章接下来利用Rotter“A”缺陷模型模拟我国某处一大直径落地式钢板筒仓的缺陷,对足尺寸的筒仓稳定承载力及构造措施进行研究。利用规范验算及有限元分析方法,得出该筒仓满足强度及稳定性要求,并且通过与无缺陷筒仓进行对比,发现有限元分析中不考虑缺陷的影响是不安全的。最后文章通过对不同加劲肋设置位置的筒仓实例进行特征值分析及几何材料非线性分析,建议将加劲肋设置在筒仓底部及一阶屈曲模态变形的部位。

考虑周圈焊缝凹陷的钢板筒仓承载力及构造措施研究

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