改进型U形柱支撑球罐与加托板的支柱支撑球罐应力状态对比分析.pdf

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1、改进型u形柱支撑球罐与加托板的支柱支撑球罐应力状态对比分析杨国义(全国锅炉压力容器标准化技术委员会，北京100013)摘要：对一种GB12337未包含支柱支撑结构形式的3000m球罐——改进型u形柱支撑球罐，进行了应力分析，并与通常认为受力状态较好的加托板结构支撑的同参数球罐进行了应力分析对比。结果表明，无论从受力状态还是建造合理性方面，其都不失为一种结构优良的球罐支撑方式。关键词：球罐；应力分析；强度；对比中图分类号：TQ053．2；TQo50．2文献标识码：A文章编号：1001—4837(2009112—0034—04doi：10．3969

2、／j．issn．1001—4837．2009．12．008StressStatusComparisonofSphericalTanksSupportbyModifiedU——ShapeColumnsandColumnswithSmallerU——ShapePlateatUndersideYANGGuo—yi(ChinaStandardizationCommitteeonBoilersandPressureVessels，Beijing100013，China)Abstract：Thispapergivesthedetailstressanaly

3、sisresultsforsphericaltankofnewstructuresuppoacol—umnnamedmodifiedUshapesuppo~columnwhichnotincludedincodeGB12337-1998．Contrastisalsoconductedbetweenthisnewtypeofsuppo~columnsphericaltankandtankssupposedbycolumnswithsmallerU——shapeplateatundersidewithsamesphericaltankdesignp

4、arameterandstructuredimen·-sionparameter．Theresultsshowthatthisnewtypeofsuppo~columnisbetteronstressdistributionandstructuremade．Keywords：sphericaltank；stressanalysis；strength；contrast地震载荷)，一般最大应力点位置出现在支撑最低1前言点，即GB12337称的a点。改进型U形柱支撑结构结合了U形柱结构和加托板结构的共同特点，创GB12337中列出的支柱支撑结构型式有

5、直连建出一种新型的球罐支撑结构型式。该结构为国内式、U形柱结构、加托板结构和支柱翻边结构型某设计制造单位设计，并在实际球罐项目中得到了式¨，在通常情况下，这4种结构型式中以加托板结应用(该结构型式已向国家专利局申请了专利)。构受力相对较好，U形柱结构由于下直板刚性约束该结构的受力状态较GB12337中的结构大大改进，较大，近年来在球罐设计项目中已较少采用。这4同参数情况下总应力下降30％以上，受力状态明显种结构在外载荷作用下(包括自重、内压、风载荷和好转。特别是对设计压力较低，介质密度较大的球·34·第26卷第12期压力容器总第205期罐受力效

6、果好转更为明显。另就制造加工而言，并表2加托板和改进型u形柱支撑结构支撑型式球罐的具体结构强度尺寸(mm)没有增加附加的难度和工作量，从方便制造的角度部件尺寸名称加托板支撑结构改进型U形柱支撑仍然是可行的。经对多台参数不同的球罐进行应力对应尺寸结构对应尺寸分析，并依据JB4732-2005标准评定总结J，其球壳厚度2828最大应力点已不在支撑结构与球壳相接的最低点，支柱外径660660而是上移了。为显示其结构设计特点和应力状态的支柱壁厚1616改进，文中针对3000InC5球罐在相同结构参数和托板壁厚16设计参数条件下(如支撑高度、支柱结构尺寸

7、和拉托板内壁间距250杆相关尺寸等均相同)，分别采用加托板和改进型u托板直板部分下端3014距支柱上端距离形柱支撑结构进行了在各种工况情况下的有限元分直托板外半径375析，并将相同工况下的分析结果进行了对比。显示下端U形托板直边了新型支撑结构的受力改进特点。下边缘距上支柱3014顶端距离2设计基础条件及结构参数下端直托板厚度16下端直托板上表面距下端U形托板直440为实现加托板和改进型U形柱支撑结构支撑边下边缘距离型式球罐的应力分析结果有效对比，在进行两种结立板厚度16构有限元应力分析时，采用相同的设计基础条件和支柱高度1245012450总体

8、结构强度尺寸。局部支撑结构尺寸亦尽可能采拉杆下端距支柱600600底面距离用一致的尺寸。拉杆上端距支柱81008100具体设计基础条件见表1，表2给出