新型干式煤气柜非线性稳定分析:径向梁截面的影响

在本文第四章对柜顶的特征值屈曲分析中，在简化条件下对比了增强径向梁和环向梁对柜顶承载力的影响，考虑到特征值屈曲分析方法的局限性和在特征值屈曲分析中对柜顶进行了较大的简化，使得结构有一定失真。有必要用非线性方法对不同径向梁和环向梁布置方案下的柜顶进行极限承载力分析，以验证特征值
屈曲分析所得出的结论。对不同环向梁和径向梁组合进行计算后将极限承载力统计得下图 5.10： 
由上图 5.10 可以看出，提高径向梁截面和提高环向梁截面都能够提高结构的极限承载力，但是对比对结构极限承载力的提高幅度可知：以径向梁和环向梁截面都为 C24B 的布置方案为基准，增大环向梁截面为 C28B 时，结构的极限承载力上升了 28.9%；而增大结构的径向梁截面为 C28B 时，结构的极限承载力则上升了
34.5%；再将结构的环向梁截面增大到 C32B，结构的极限承载力提升了 34.1%；将结构的径向梁截面增大到 C32B，结构的极限承载力提升了 57.5%；在现有设计方案径向梁和环向梁都是 C28B 的基础上，增大环向梁截面为 C32B，结构极限承载力提高了 14%，增大径向梁截面为 C32B，结构的极限承载力提高了 16%。通过以上对比可以得出结论：增大径向梁截面对结构极限承载力的提升作用大于增大环向梁截面，径向梁截面对结构极限承载力的影响比环向梁截面的影响大，这与前文特征值屈曲分析的结论相同。

柜顶非线性分析的结论 
通过对柜顶承载计算时采取的模型边界条件；如何考虑初始缺陷；不同缺陷因子对结构极限承载力的影响以及如何较经济地提高柜顶承载力等各方面的分析，可以得出以下结论： 
①对柜顶采用周边固结的简化方式来进行承载力分析是合理的； 
②应该采用主梁失稳的特征值屈曲模态来作为初始缺陷的位移向量，而不是直接采用一阶特征值屈曲模态，在采用一致缺陷模态法来施加初始缺陷后，缺陷结构相对于完善结构的荷载位移曲线没有明显的线性上升段，结构的失稳形式由分枝点失稳转变为由量变导致的极值点失稳；1/1000 的缺陷因子作用下，最终屈曲时的极限承载力较完善结构降低了约 12.5%，最终屈曲时的极限位移两者相差不大，在不同大小的缺陷因子作用下，结构的极限承载力降低了 12.5%-19%，屈曲形态没有发生明显区别； 
③文献[14]中提出的增大中心环梁刚度来提高结构承载力延缓中心环梁失稳的方式可行，但是提高效果较为一般； 
④通过计算增大环向梁截面和增大环向梁截面后结构极限承载力的变化，对比各方案之间的区别，可以认为，对柜顶结构的极限承载力径向梁的作用比环向梁截面大，在需要提高柜顶承载力时增大径向梁截面比增大环向梁的效果好，且更加经济。