增湿塔圈座肋板变形原因分析.pdf

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1、肖其中：增湿塔圈座肋板变形原因分析跳懑冀：I盛越塞鑫垂懿≤臻雾瑟鎏瓤中图分类号：TQl72．6文献标识码：B文章编号：1伽_枷3船(2011)01-5l—眈增湿塔囤座肋板变形原因分析肖其中(合肥水泥研究设计院，安徽合肥23005I)摘要：针对国内莱2500t，d水泥厂增湿塔圈座肋板弯曲变形加固修复案例。分析了肋板的变形原因，对肋板的设计参数进行了稳定性校核。结果表明：(1)肋板失效的原因并非是强度不足，而是稳定性不够；(2)在重量相等的前提下，在一定范围内。增加肋板厚度比增加肋板数量更为有效；(3)当肋板较长时，增加肋板厚度或增加约束

2、点均能有效提高肋板的承载能力，克服失稳。关键词：增湿塔；肋板；变形；临界应力Distonionofrelnforcingribinthe—ng—ba鼬ofhumidmer×iaoQizhong(HefeiCementResearchandDesignInstiIute，Anhui，Hefei，230051)Abst豫ct：Accordingtotherepairingc鹅es“distortedreinforcing曲inthedng—b踮eofhumjdifieofadomestic2500洲cementplant，theribdi

3、stonioncauseswereanalysedandtheins豫bilityofribdesignpammeterswereveri6ed．Theresultsshowasfollows，(1)theinVaJidationwascausednotbystrengthbutbyinstability，(2)i“smoree如ctivethatincre船i119曲，sttlicknessth粕adding曲勺numberatthesameweightandinacertainrange，(3)whentheribislong，i

4、tsca玎yingcapacityandinstalbilitycanbeimpmvede行ective．1ybyincI-easingit8nlicknessandaddingresnjctionpoint．Keywords：humidi6er；rib；ditortion；criticalstre8sl问题的提出2008年12月，国内某水泥厂2500洲熟料生产线建设完毕，准备投产时发现巾8．5m×34m增湿塔圈座的36块肋板中，有相当部分发生了不同程度的弯曲变形，变形后的肋板外观见图1。事后该厂对圈座进行了加固处理，具体加固方法是：

5、在厚度为8mm变形肋板(见图1中左边第二块)两侧增设厚度为16mm的肋板(见图l中左边第一和三块肋板)，这样处理后，使得变形情况得到很好的缓解。为分析肋板的变形原因，在下文中，将对肋板的设计参数进行稳定性校核，圈座肋板的主要设计参数见图2。左边第l块是增加的厚度达16mm的肋板，第2块就是厚度为8mm的变形肋板图l增湿塔圈座肋板外观6F690图2圈座肋板的主要设计参数2圈座肋板临界应力的计算当受拉杆件的应力达到屈服极限或强度极限时，将引起理性变形或断裂，长度较小的受压短柱也有类似的现象，这些都是因强度不足而引起的失效；当细长杆件受压时

6、，却表现出与强度失效全然不同的性质川，且主要是因丧失稳定性而导致的失效。本例中，肋板长度为940mm，针对8mm板厚而言，可属于细长杆件来考虑。(1)对于细长受压杆件，当压力逐渐增加到某一极限值时，压杆的直线平衡变为不稳定，将转变为曲线形状的平衡，这个压力的极限值称为临界压力，水艉工程塑些一5l一单位面积上的临界压力即为临界应力。当杆件实际承受的应力大于临界应力时，杆件将丧失稳定性，失去承载能力，导致整个机器或结构的损坏。在图2中，盖板和底板的厚度均为30mm，均比较厚，可视为钢性环。因此该厂圈座肋板可看作是一端连接在底板上、另一端连

7、接在盖板上的受压构件，且不需考虑简体对肋板的约束作用，即将之简化为断面为口×艿、长度为￡的两端铰接的压板。我们知道，受压构件分为受压短柱和细长受压杆件两种，显然本例属于细长受压杆件，可直接运用以下欧拉公式，计算其临界应力：仃，，一丌2E／r．(1)上式即为欧拉公式。式中：仃，，为临界应力；E为材料的弹性模量；A称为柔度或长细比。从欧拉公式中发现：临界应力与结构件的宽度无关，即压板、压杆在运用欧拉公式时是一样的结果，也即筒体对肋板的约束是可以不予考虑的。这一结果从图l肋板的变形情况中也能得到确认，其肋板弯曲最先在外围发生，此时肋板已经是

8、失效了。柔度A是一个没有量纲的量，它集中地反应了压杆的长度、约束条件、截面尺寸和形状等因素对临界应力仃，，的影响，且A=肛／r。式中∥为长度系数，对两端铰接的压杆，取P=1；L为压杆长度；r为断面的惯性半径，r=、Ki。