气体内压作用下曼型干式气柜壁板的近似算法

【摘 要】将曼型干式气柜的壁板处理为与之等效的构造正交各向异性板，并从边界条件、静力平衡条件和变形协调条件获得了壁板在气体内压作用下的弯曲变形和中面变形的近似计算方法。

【关键词】气体内压；带肋壁板；干式煤气贮气柜；近似算法

1. 加肋板的构造正交各向异性板理论

曼型干式贮气柜的壁板为单边单向矩形带肋板，在横向力和中面力作用下的基本方程式三个含u 、v、w的四阶偏微分方程或一个只含w 的八阶偏微分方程。求解这些方程很困难，且难以用简单的计算公式表示。因此，研究较为符合壁板实际受力和变形的近似解，对于实际工程设计具有重要的意义

参照文献[1]，带肋壁板可以用与之等效的构造正交各向异性板来代替，这样，对壁板的横向弯曲，只需求解一个只含w的四阶偏微分方程，这就大大简化了问题的处理。对于图1所示的单边单向矩形带肋板，肋对板的扭转刚度和肋对与之平行截面的弯曲刚度的影响是比较小的。因此，在近似计算中，对垂直y轴的截面弯曲刚度按图1所示的实际截面计算。经过上述处理，壁板的弯曲刚度和扭转刚度的计算公式为：

图2 曼型干式气柜壁板横截面

2.气柜壁板的求解

从构造正交各向异性横向弯曲基本方程的通解可以看出，除简单的四边简支边界条件可直接计算外，其他的边界条件均需求解含未知数的线性代数方程组。从工程设计的角度出发，很有必要讨论该问题的进一步简化处理。

曼型干式贮气柜壁板沿高度方向(x轴)比沿宽度方向(y轴)的尺寸大得多。因此，所有位移分量均与x坐标无关。在气体内压作用下，立柱沿其对角线方向变形，壁板相对立柱无转动，故有如下边界条件：

型及推导的计算公式可供曼型干式贮气柜壁板设计参考。

参考文献

[1] You Lihua,Wu Huibi,Sun Renbo et al.Series solutions of body of MAN’s dry gas holders under internal pressure. International Symposium on Concrete Engineering, China,1991

[2] 孙仁博，王玳瑜 顺肋简支加劲肋矩形板的弯曲问题，工程力学，1989(1):54~65

[3] 姜德进.正多边形干式气柜(M.A.N型)侧壁板在储气压力下的内力分析 特种结构，1986(3)：9-11