气柜抗风性能影响因素分析
本文第四章对柜体进行了风荷载下的特征值屈曲分析,讨论了内压和气柜加劲肋布置对气柜抗风能力的作用,但是对于气柜上各结构构件对气柜抗风性能的贡献,尚无具体分析,因此本节采用非线性分析方法考察柜体加劲肋、回廊以及立柱这些构件及其组合对结构抗风性能的影响,以达到为工程人员提供参考的目的。
5.3.1T 型加劲肋
考察 T 型加劲肋对结构抗风性能的提高作用时,采用的是对比等材料的光滑圆柱壳和按 1.8m 的间距设置了 T 型加劲肋的环向加筋圆柱壳在风荷载作用下屈曲
由图 5.13 可以得出:不带加劲肋的等材料光滑圆柱壳的极限承载力为 86Pa 等效基本风压,在设置 T 型环向加劲肋之后,圆柱壳的极限承载力提高了 4.58 倍,达到了 398Pa;由图 5.11 和图 5.12 可知 T 型环向加劲肋未能改变结构的失稳形态,设置 T 型加劲肋后结构屈曲形式仍然为迎风面整体屈曲失稳。
5.3.2 纵向加劲肋
考察纵向加劲肋即立柱对结构抗风性能的影响时,对比了在等材料光滑圆柱壳和带 T 型加劲肋的环向加筋圆柱壳在增设纵向加劲肋之后的屈曲形态以及荷载位移曲线,对带立柱的等材料圆柱壳进行非线性分析得到失稳形态如图 5.14,对带 T 型环向加劲肋和纵向加劲肋的圆柱壳进行非线性分析得到屈曲形态如图 5.15,再分别对比其荷载位移曲线如图 5.16-5.17:
由图 5.16 可知,对等材料光滑圆柱壳,在设置了纵向加劲肋之后,结构极限承载力由 87Pa 增加至 97Pa,由图 5.11 和图 5.14 光滑圆柱壳和带纵向加劲肋的圆柱壳失稳形态没有变化,仍然为迎风面上部的整体失稳。由图 5.17 可知带 T 型环向加劲肋的结构在设置纵向加劲肋之后,结构屈曲荷载由 399Pa 增至 537Pa,由图
5.12 和图 5.15 带 T 型环向加劲肋的结构在设置纵向加劲肋之后,结构的屈曲形态依然为迎风面上部的整体屈曲,由此可见纵向加劲肋对气柜抵抗风荷载并未体现出太大的作用,没有改变结构的屈曲形态,对气柜临界等效基本风压的提升也较小,考虑到立柱在气柜运行过程中需要作为活塞运行时的导轮,约束活塞防止其发生扭转或者倾覆,对于立柱截面的设计不应该以风荷载来进行控制。
5.3.1T 型加劲肋
考察 T 型加劲肋对结构抗风性能的提高作用时,采用的是对比等材料的光滑圆柱壳和按 1.8m 的间距设置了 T 型加劲肋的环向加筋圆柱壳在风荷载作用下屈曲
的形态如图 5.11-5.12 和荷载位移曲线如图 5.13: 


5.3.2 纵向加劲肋
考察纵向加劲肋即立柱对结构抗风性能的影响时,对比了在等材料光滑圆柱壳和带 T 型加劲肋的环向加筋圆柱壳在增设纵向加劲肋之后的屈曲形态以及荷载位移曲线,对带立柱的等材料圆柱壳进行非线性分析得到失稳形态如图 5.14,对带 T 型环向加劲肋和纵向加劲肋的圆柱壳进行非线性分析得到屈曲形态如图 5.15,再分别对比其荷载位移曲线如图 5.16-5.17:


5.12 和图 5.15 带 T 型环向加劲肋的结构在设置纵向加劲肋之后,结构的屈曲形态依然为迎风面上部的整体屈曲,由此可见纵向加劲肋对气柜抵抗风荷载并未体现出太大的作用,没有改变结构的屈曲形态,对气柜临界等效基本风压的提升也较小,考虑到立柱在气柜运行过程中需要作为活塞运行时的导轮,约束活塞防止其发生扭转或者倾覆,对于立柱截面的设计不应该以风荷载来进行控制。