李玉坤，孙文红，段冠，赵宏宁

（1.中国石油大学储运与建筑工程学院，山东青岛 266580;2.海洋石油工程有限公司，山东青岛 266520; 3.中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司，北京 100085）

基于弹性分析法的大型储罐罐壁应力计算

李玉坤1，孙文红1，段冠2，赵宏宁3

（1.中国石油大学储运与建筑工程学院，山东青岛 266580;2.海洋石油工程有限公司，山东青岛 266520; 3.中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司，北京 100085）

运用短圆柱壳挠曲线微分方程，基于变形光滑连续条件，建立用于计算大型储罐罐壁应力的弹性分析法力学模型，推导阶梯厚度壳轴向应力的计算公式，得到详细的计算过程。采用此方法，以容积为15×104m3大型储罐为算例进行验算，并对有限单元法数值计算结果和现场实测数据进行对比。结果表明，该方法能够较精确地计算罐壁应力，可以为罐壁设计与校核提供参考。

大型储罐;弹性分析法;应力计算;短圆柱壳

大型储罐是国家战略石油储备的重要装置，目前国内的大型储罐容积大多数为10×104m3。大型储罐的壁厚设计主要是参考原来的设计标准［1］，然而随着储罐容量的增大，罐体面临的工况越来越复杂，必须根据设计参数更为精确地校核储罐在各种工况下的应力及位移情况。储罐罐壁应力的理论计算都是基于薄壳理论，然而储罐罐壁是非等厚壳体的组合体，所受载荷随着液位高度而变化，使理论分析难度增大。从以往的储罐应力方法［2－4］来看，长圆柱壳法［3］在每层圈板上只考虑单侧边界效应，组合圆柱壳法［4］只在最底层圈板上考虑两端边界效应，两者本质上都是在应力分析法的基础上对某一特定容积储罐应力进行计算的简化形式。……