风荷载作用下立式储罐罐壁力学特性分析

摘要

为掌握风荷载作用对立式储罐在不同储液状态下的力学特性影响,基于某实际项目,利用有限元软件对立式储罐进行建模分析,研究风荷载作用下不同角度(0°和90°)罐壁沿高度的应力、变形规律;并取某一高度为参考,分析风荷载作用下,罐壁不同角度(0~180°)的应力与变形规律;另外对比分析空罐、满罐状态时在不同工况下风荷载对罐壁的影响。结果表明:0°迎风面受风压力影响,罐壁变形表现为内凹,环向压应力为主,且环向压应力随高度增大而增加,但由于罐顶自重,环向受拉最大值出现在罐壁顶部;90°侧风面受风吸力影响,罐壁变形表现为外凸,最大环向拉应力出现在罐壁底部;风荷载作用下,正迎风面30°范围内受风压力,沿罐壁四周最大内凹位置在15°迎风面,最小环向压应力和径向压应力均出现在0°迎风面,最大环向拉应力出现在90°侧风面;风荷载对空罐时变形影响较大,且静水压力的作用使得罐壁最易破坏位置出现在高度2.2 m处。