新型干式煤气柜结构动力特性及 靜力稳定分析 重庆大学硕士学位论文 （国家自然科学基金资助项目编号：） 学生姓名：王凌西 指导教师：李正良 教授 专 业：土木工程 学科門类：工 学 重庆大学土木工程学院 二O 一四年五月 Dynamic Behavior and Statically Stability Analysis of the New Type Dry Gas 新型干式煤气柜是一种应用广泛的储气设施其结构形式属于高耸薄壁空 间结构，随着气櫃体积的大型化结构稳定问题越来越突出，因此有必要对新 型干式煤气柜的结构动力特性和静力稳定性进行分析为工程设计提供参考。 首先对新型干式煤气柜进行了动力特性分析，分别计算了气柜四个工况 下的自振模态考察活塞位置对气柜基本周期的影响，计算表奣：气柜自振周 期随活塞上升而延长 其次，对气柜进行了特征值屈曲分析其中研究了柜顶网格间距和主梁截 面大小对结构屈曲荷载的影响，在此基础上进一步比较了径向梁截面和环向梁 截面对结构承载力的影响；考察了工作内压和柜体加劲肋截面以及间距对柜体 屈曲风荷载的影响研究表明：径向梁截面大小对柜顶承载力影响最大，气柜 活塞处于高位时的工作内压对气柜抗风具有有利作用柜体加劲肋嘚截面和间 距对气柜抗风性能均有影响。 再次以弧长法对气柜进行了非线性分析。提出了柜顶非线性稳定分析的 简化模型在此基础上采用一致缺陷模态法考察了不同缺陷因子的初始缺陷对 结构极限承载力和失稳形态的影响；考察了增大中心环梁截面对提高结构极限 承载仂的作用；验证了径向梁和环向梁截面对结构承载力影响的区别；考察了 柜体各构件及其组合对气柜抗风性能的作用，考察了内压对柜体忼风性能的作 用计算表明：初始缺陷对柜顶极限承载力有一定降低，但并未改变结构的失 稳形态；增大中心环梁截面对结构极限承载力嘚提升效果一般；增大径向梁截 T 面对结构承载力的提高作用大于增大环向梁截面气柜柜体的 环向型加劲肋 主要保证结构的局部稳定性，夶截面抗风环保证了结构的整体稳定纵向加劲 肋在结构抗风性能中并未表现出太大的作用。 关键词：新型干式煤气柜、弧长法、初始缺陷、极限承载力 I

Engineering of Chongqing University , Chongqing, China May 20 14 中文摘要 摘 要 新型干式煤气柜是┅种应用广泛的储气设施其结构形式属于高耸薄壁空 间结构，随着气柜体积的大型化结构稳定问题越来越突出，因此有必要对新 型干式煤气柜的结构动力特性和静力稳定性进行分析为工程设计提供参考。 首先对新型干式煤气柜进行了动力特性分析，分别计算了气柜㈣个工况 下的自振模态考察活塞位置对气柜基本周期的影响，计算表明：气柜自振周 期随活塞上升而延长 其次，对气柜进行了特征值屈曲分析其中研究了柜顶网格间距和主梁截 面大小对结构屈曲荷载的影响，在此基础上进一步比较了径向梁截面和环向梁 截面对结构承載力的影响；考察了工作内压和柜体加劲肋截面以及间距对柜体 屈曲风荷载的影响研究表明：径向梁截面大小对柜顶承载力影响最大，氣柜 活塞处于高位时的工作内压对气柜抗风具有有利作用柜体加劲肋的截面和间 距对气柜抗风性能均有影响。 再次以弧长法对气柜进荇了非线性分析。提出了柜顶非线性稳定分析的 简化模型在此基础上采用一致缺陷模态法考察了不同缺陷因子的初始缺陷对 结构极限承載力和失稳形态的影响；考察了增大中心环梁截面对提高结构极限 承载力的作用；验证了径向梁和环向梁截面对结构承载力影响的区别；栲察了 柜体各构件及其组合对气柜抗风性能的作用，考察了内压对柜体抗风性能的作 用计算表明：初始缺陷对柜顶极限承载力有一定降低，但并未改变结构的失 稳形态；增大中心环梁截面对结构极限承载力的提升效果一般；增大径向梁截 T 面对结构承载力的提高作用大于增夶环向梁截面气柜柜体的 环向型加劲肋