陈祥勇 师伟

（1.中冶华天南京工程技术有限公司，江苏南京 210019；2.宁波职业技术学院，浙江宁波 315800）

0.引言

正多边形稀油密封型气柜广泛应用于冶金和石化等行业，随着生产规模及环保需求，气柜的容积越做越大，高度也越来越高；而由于物流及生产便利等因素，这些工厂越来越多搬迁至沿海，形成密集的产业园状态，如防城港、福建罗源、曹妃甸等钢铁产业园，这些城市大部分处于台风区，其风荷载远高于之前内陆城市，因此大型正多边形的风荷载设计及分析显得尤为重要。

1.计算模型

针对正多边形稀油密封型气柜的计算，广大技术人员一直不断探索。游理华、吴惠弼等首先对这种结构侧板的折板进行近似折减，并提出近似解，还以有限元模型进行内压情况下受力计算[1-4]；姜德进提出采用折弯型钢的方式进行等效代换[5]，大大降低了计算量；但完整的风荷载有限元全过程模拟分析一直没有人做尝试。

本文以目前国内最大高度及柜容的30万m³气柜为例，对气柜的风荷载情况进行分析，分析采用大型通用有限元软件ANSYS，梁单元采用Beam188单元模型，板单元采用shell181单元模型，钢结构材料本构关系采用理想弹塑性模型。

本气柜结构为全钢结构，钢材型号为Q235，侧板的厚度为7mm卷钢板，立柱为28号工字钢，气柜檐口的总高度为110.5m，材料其他参数如表1所示。

表1 材料参数

2.风荷载计算

对于大型储罐结构，风荷载较为复杂[6]，但也可计算依据《建筑结构荷载规范》所提供的计算式进行计算: