大型石油储罐象足屈曲的一种新的预防方法

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1、学兔兔www.xuetutu.com第50卷第6期机械工程学报VO1．50NO．62014年3月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGMar．2014DoI：lO．3901／JME．2014．06．022大型石油储罐象足屈曲的一种新的预防方法水陈志平陈富财杨立才王季曹国伟(浙江大学化工机械研究所杭州310027)摘要：象足屈曲是大型石油储罐受到垂向冲击载荷后易发生的一种典型破坏形式。由于传统的提高大型油罐象足屈曲临界载荷的方法存在某些不足，提出一种在储罐底部危险部位设置轻质加强圈用于防止象足屈曲的预防方法。依据弹性板壳理论，对设置了加强圈的储罐

2、变形进行完整的力学分析，获得油罐各圈壁板环向薄膜内力分布和径向位移的解析解，直观地建立起加强圈设置高度和横截面积大小与罐壁径向位移间的关系；同时利用该解析解研究不同加强圈横截面积和设置高度对油罐壁板危险区域的环向薄膜内力分布和径向位移的影响。结果表明，合适的加强圈横截面积大小和设置高度能有效地降低储油罐壁板危险区域的环向薄膜内力和径向位移，提高油罐抵抗象足屈曲失效的能力。关键词：大型石油储罐：象足屈曲；加强圈；板壳理论中图分类号：TE972ANewMethodtoPreventElephantFootBucklingonTankWallofLargeOilStora

3、geTanksCHENZhipingCHENFucaiYANGLicaiWANGJiCAOGuowei(InstituteofProcessEquipment，ZhejiangUniversity,Hangzhou310027)Abstract：Elephantfootbucklingisaclassicalfailuremodeoflargeoilstoragetankunderverticalimpactload．Therearemanyrestrictionsandweaknessesintraditionalwaystoimproveelephantfoot

4、bucklingcriticalload．Soanewmethodthatsetsalightringstiffenerindangerouszonenearthetank’SboRomispresentedtoenhanceresistanceofthetankwallagainstelephantfootbuckling．Accordingtotheelasticshelltheory,comprehensivemechanicalanalysesofdeformationsofoiltankwallwithringstiffenerarecarriedout．

5、Theanalyticsolutionsofcircunferentialinternalforcesanddeformationsofoiltankwallareobtained，andtherelationbetweenringstiffener’Sheight，crosssectionalareaandradialdisplacementofshellsisbuilt．Meanwhile，analysiscalculationfortheshelloflargeOi1storagetankisdone．Theeffectthatdifferentcrossse

6、ctionalareaandheightofaringstiffenerhaveonboththecircunferentialinternalforceandradialdisplacementoftankwalldangerouszonehasbeeninvestigated．Resultsshowthatreasonableheightandcrosssectionalareaofaringstiffenercarleffectivelydecreaseboththecircunferentialinternalforceandradialdisplaceme

7、ntoftankwalldangerouszone，andthetank’Sresistancecapacityagainstelephantfootbucklinghasbeenimproved．Keywords：largeoilstoragetanks；elephantfootbuckling；ringstiffener；elasticshelltheory几十年里，为了避免破坏性象足屈曲发生，国内外0前言许多学者t3-7／从震害调查、理论分析、试验研究等方面对油罐的象足屈曲问题展开了大量的研究。这些大型非锚固石油储罐是国家战略石油储备基学者大多研究象足屈曲