新型干式煤氣柜非線性穩定分析:徑向梁截面的影響

在本文第四章對柜頂的特征值屈曲分析中，在簡化條件下對比了增強徑向梁和環向梁對柜頂承載力的影響，考慮到特征值屈曲分析方法的局限性和在特征值屈曲分析中對柜頂進行了較大的簡化，使得結構有一定失真。有必要用非線性方法對不同徑向梁和環向梁布置方案下的柜頂進行極限承載力分析，以驗證特征值
屈曲分析所得出的結論。對不同環向梁和徑向梁組合進行計算后將極限承載力統計得下圖 5.10： 
由上圖 5.10 可以看出，提高徑向梁截面和提高環向梁截面都能夠提高結構的極限承載力，但是對比對結構極限承載力的提高幅度可知：以徑向梁和環向梁截面都為 C24B 的布置方案為基準，增大環向梁截面為 C28B 時，結構的極限承載力上升了 28.9%；而增大結構的徑向梁截面為 C28B 時，結構的極限承載力則上升了
34.5%；再將結構的環向梁截面增大到 C32B，結構的極限承載力提升了 34.1%；將結構的徑向梁截面增大到 C32B，結構的極限承載力提升了 57.5%；在現有設計方案徑向梁和環向梁都是 C28B 的基礎上，增大環向梁截面為 C32B，結構極限承載力提高了 14%，增大徑向梁截面為 C32B，結構的極限承載力提高了 16%。通過以上對比可以得出結論：增大徑向梁截面對結構極限承載力的提升作用大于增大環向梁截面，徑向梁截面對結構極限承載力的影響比環向梁截面的影響大，這與前文特征值屈曲分析的結論相同。

柜頂非線性分析的結論 
通過對柜頂承載計算時采取的模型邊界條件；如何考慮初始缺陷；不同缺陷因子對結構極限承載力的影響以及如何較經濟地提高柜頂承載力等各方面的分析，可以得出以下結論： 
①對柜頂采用周邊固結的簡化方式來進行承載力分析是合理的； 
②應該采用主梁失穩的特征值屈曲模態來作為初始缺陷的位移向量，而不是直接采用一階特征值屈曲模態，在采用一致缺陷模態法來施加初始缺陷后，缺陷結構相對于完善結構的荷載位移曲線沒有明顯的線性上升段，結構的失穩形式由分枝點失穩轉變為由量變導致的極值點失穩；1/1000 的缺陷因子作用下，最終屈曲時的極限承載力較完善結構降低了約 12.5%，最終屈曲時的極限位移兩者相差不大，在不同大小的缺陷因子作用下，結構的極限承載力降低了 12.5%-19%，屈曲形態沒有發生明顯區別； 
③文獻[14]中提出的增大中心環梁剛度來提高結構承載力延緩中心環梁失穩的方式可行，但是提高效果較為一般； 
④通過計算增大環向梁截面和增大環向梁截面后結構極限承載力的變化，對比各方案之間的區別，可以認為，對柜頂結構的極限承載力徑向梁的作用比環向梁截面大，在需要提高柜頂承載力時增大徑向梁截面比增大環向梁的效果好，且更加經濟。