基于模型局部修正的井架钢结构极限承载力分析

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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn第24卷第10期Vol.24No.10工程力学2007年10月Oct.2007ENGINEERINGMECHANICS175文章编号：1000-4750(2007)10-0175-05基于模型局部修正的井架钢结构极限承载力分析*112韩东颖，李子丰，周国强(1.燕山大学机械工程学院,秦皇岛066004；2.大庆石油学院秦皇岛分院井架检测国家计量认证重点实验室,秦皇岛066004)摘要：提出以井架钢结构主要承载杆件测试应力为指标、与应力有关设计参数

2、作为修正对象的模型局部修正理论进行井架钢结构极限承载力分析的新方法。对实验室井架钢结构模型进行多级动载再现实验，通过仿真模拟实现了多级动载应力的拟合，误差在5%以内，验证了模型局部修正理论的正确可行性；以该理论为基础，现场逐级载荷实验数据为依据，建立了真实体现实际井架钢结构力学行为的仿真计算模型，运用线性屈曲法、几何非线性法和双重非线性法，对现场某型号在用井架钢结构进行了实际极限承载力预测，得出了该井架钢结构的极限承载力、破坏形式及危险部位。关键词：井架钢结构；极限承载力；模型局部修正理论；仿真模型；动载实

3、验；测试应力+中图分类号：TU312.1;TU392文献标识码：AULTIMATEBEARINGCAPACITYANALYSISOFDERRICKSTEELSTRUCTURESBASEDONPARTIALMODELUPDATINGTHEORY*112HANDong-ying,LIZi-feng,ZHOUGuo-qiang(1.CollegeofMechanicalEngineeringofYanshanUniversity,Qinhuangdao066004,China;2.TheStateAttested

4、OilDerrickLaboratoryofQinhuangdaoDivisionofDaqingPetroleumInstitute,Qinhuangdao066004,China)Abstract:Fortheultimatebearingcapacityanalysisofderricksteelstructures,anovelmethodisproposedbasedonthepartialmodelupdatingtheory,inwhich,theteststressesofthemainlo

5、ad-bearingmemberbarsaretakenasthekeyindicatorsandtherelevantdesignparametersastheinputupdatingobjects.Thedynamicgradingloadtestwasperformedonthemodeloflaboratoryderricksteelstructures;theexperimentalresultsarecomparedwiththesimulativevaluesandansatisfactor

6、yagreementisfound;theerroriswithin5%,whichverifiesthecorrectnessandfeasibilityofthetheory.Inaddition,thesimulationmodelforsometypeofderricksteelstructuresinserviceisestablishedinassociationwiththegradingloadtestdataandtheproposedtheory;theanalogandexperime

7、ntalresultsshowclearevidenceofthemechanicalbehaviorbeingtrulyreflected.Thentheultimatebearingcapacity,failureshapeanddangerouspositionareobtainedusingthelinearbuckling,geometricnonlinearanddoublenonlinearmethods.Keywords:derricksteelstructures;ultimatebear

8、ingcapacity;partialmodelupdatingtheory;simulationmodel;dynamicloadtest;teststresses井架钢结构在石油、采矿、建筑等众多工程领保证安全高效生产的前提。目前对承载钢结构极限[1~3]域应用广泛。极限承载力是井架钢结构使用过程中承载力的研究大都集中于理论方法或无损伤缺[4~10]一个重要的工作指标，准确地预测出极限承载力是陷的理想结构，对