陈建生

摘要：钢筒仓广泛应用于采矿、建材、电力和粮食生产等领域，同时也常作为运输系统（如码头、港口）的散料中转站。由于体积庞大，钢筒仓结构中的圆柱薄壳通常是由许多卷成弧形的钢板用大量的短竖向焊缝和连续的环向焊缝连接制作而成的。目前，对钢筒仓圆柱薄壳屈曲性能的研究大多针对均匀荷载作用，所采用的缺陷大多是轴对称凹陷的缺陷形式，对于风荷载作用下考虑实际缺陷的多焊缝圆柱薄壳的屈曲性能以及焊接残余应力对其屈曲性能的影响未见相关研究报道。本文采用大型通用有限元ABAQUS对风荷载作用下多焊缝钢圆柱薄壳的屈曲性能以及焊接残余应力在圆柱薄壳屈曲中所起的作用进行研究。

关键词：圆柱薄壳，多焊缝，风荷载，缺陷，残余应力

引言：由理論研究可知，钢筒仓薄壳结构在压力状态下的的整体稳定性能（包括初始几何缺陷和焊接残余应力）是高度敏感的，即便是极小的缺陷值也会导致结构屈曲强度的大幅下降。目前对于有缺陷的薄壳结构的稳定性研究大多局限于在均匀压力的荷载情况下。而实际情况中，壳体承受着不均匀或者局部化的荷载，例如风荷载、地基不均匀沉降等等。故本文将重点介绍圆柱薄壳在风荷载情况下的屈曲性能影响。

当筒仓满载时，其主要承受轴向荷载（自重远远大于风荷载），所以风载对结构的影响不大；但当筒仓卸料结束后或者装有少量储料时，风压对其起控制作用。……