автореферат диссертации по строительству, 05.23.17, диссертация на тему:Расчет стенки вертикального цилиндрического резервуара при совместном деформировании с неоднородным основанием

РГВ

- ч К" УЗЗЗ

САНКГ - ПИРБУРГСКИЙ Й1МЕНЕРН0 - СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

КАЛМЫКОВ Сергей Николаевич

УЖ 624.0'*2,1:624.074Л:624.15.04

РАСЧЁТ СТЕНКИ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕЗЕРВУАРА . ПРИ СОВМЕСТНО:,! ДЕФОРМИРОВАНИИ С НЕОДНОРОДНЫ;.! ОСНОВАНИЕМ

Специальность 05.23.17 - Строительная механика

' АВТОРЕФЕРАТ•

диссертации на соискание у.чёной степени кандидата технических наук

С а акт - Петербург -

Работа выполнена в Санкт-Петербургском ордена Октябрьской Революция и ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительном институте.

Научный руководитель -доктор технических наук, профессор

Б.К. МИХАЙЛОВ

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

A.П. ФИЛИН

доктор технических наук, профессор

B.П. ИЛЬИН

Ведущая организация - "ГипроНИИнефтетранс" (Волгоград)

Защита состоится " № " <.-ис(/э/г?(X. 1993 г. в 11 ^ " час. " " мин. на заседании специализированного совета К 063.31.Оф в Санкт-ПетербургОком ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительной институте по адресу: 198005, Санкт-Петербург, 2 -я Красноармейская ул.,д. 4.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке института.

Автореферат разослан " 1993 г.

Учёный секретарь специализированного совета, кандидат технических I------

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы связана с необходимостью обео: зчения надёжной работы резервуарных парков, путём учёта в расчётах влияния фактора неравномерности механических свойств основания под резервуаром, который во -многих случаях отмечается как основная причина аварий.

Несмотря на больп/оП объём строительства стальных вертикальных цилиндрических резервуаров (РВС), опыт их проектирования, строительства и эксплуатации показывает наличие проблем в резервуаростроении. Одна из этих проблем - учёт влияния неравномерной осадки основания под резервуаром на его напряженное состояние.

Анализ аварий резервуаров показывает, что одной из основных причин является высокий уровень напряжений в опорных узлах стенки, причём часто он вызван неравномерными осадками конструкции. В настоящее время общепринятой является методика расчёта резервуаров, основанная на решении осеснмметричной задачи теории оболочек. Расчёт ведется на гидростатическое внутреннее ■ давление и'нагрузку от собственного веса конструкций. Расчётная схема не предполагает неравномерных осадок основания. ' С другой сюро.та, норма ограничивают максимально возможные.величины неравномерности осадок, но эти ограничения получены путём обработки данных обследований резервуаров, и продиктованы технологическими допусками и служат для контроля у:ке существующих конструкции.

Констатация проблемы неравномерной осадка основания (Н.О.О.) проектировками ц эксплуатационниками резервуарнтг парков,заегозила псследовотелс" изучать лехзпизи влияния Н.О.О. на прочность конструкции.Результатом работ в этем направлении явилось со-

здание алгоритмов и программ, основанных на положениях'теории оболочек, и позволяющих по' результатам нивелировки окр'айки днищ резервуара, находить величины компонент напрякенио-деформиро -

ванного состояния (Н.Д.С.) стенки. Благодаря этим работам по»

явилась возможность назначать оооснованные.величины допусти -ной неравномерности осадок, для различных резервуаров. Однако, и здесь речь идёт о уне эксплуатирующихся конструкциях. Но информация об осадках резервуара нужна уже на стадии проектирования.

Естественным продолжением исследований в области описания работы резервуаров на неоднородном основании, является создание методики расчёта резервуаров, базирующейся на учёте совместной работы конструкции и основания, позволяющей получать величины компонент Н.Д.С. с учётом влияния Н.0.0. на стадии проектирования. Такая' методика даст возможность осуществлять обоснованное вариантное проектирование подготовки основания под резервуары. Основной частью такой методики должна быть математическая модель системы неоднородное'основание-резервуар, представляющая из себя сочетание уравнений теории оболочек с математической моделью основания.

Целью работы-явилось создание математической модели .системы неоднородное основание-резервуар, с. построением, ме-. тодики расчёта резервуаров на прочность.

Научная новизна состоит в постановке задачи и методике ее решения. Оболочка резервуара расснащивается как конструкция на неоднородном основинии. В первом приближении рассматривается 'основание, наделенное упругими свойствами, предлага •ется способ определения упругих характеристик. Исследуется союес'-иа:! работа системы неоднородное основание-резерву?1).

Предлагается способ определения коэффициента местности

зопряяения стенки и днища резервуара. Т.к. сопряжение характеризуется нелинейной зависимостью медду моментом и углом поворота,. в процедуре нахождения коэффициента используете" метод последовательных приближений, ¡Лз анализа полученного выражения дня коэффициента жесткости, делается вывод о чугаественном влиянии консольной части днища на Н.Д.С. узла сопряжения стенки с днищем.

После анализа работы оболочки резервуара на неоднородно:.! основании произведена корректировка расчётной схемы: сделан вывод о необходимости учёта дополнительной вертикально»'! нагрузки на оболочкупредставляющей из себя вес части продукта, действующий на окрайку днища.

В работе проведен анализ граничных условий для оболочки резервуара. Сфориулироваииы условия, делаэдие работу оболочки адекватной работе стенки резервуара.

Создана методика определения предельно-допустимого значения изменения коэффициента жесткости основания под стенкой резервуара.

Практическое значение и реализация работы.

■Па основании результатов исследования создана программа, позволяющая проектировщику моделировать по.водеи.Г0 резервуаров на площадках строительства с неоднородными механическими, свойствами, что дает возможность обоснованно назначать наиболее выгодна;; зараан подготовки основания.

Полученная программа была использована в Волгоградской институте "ГипроШПдефтетранс". Её применение позволило выбрать наиболее. эковошшяпИ вариант подготовки основания под группу ::з пяти резервуаров. В результате сметная стоимость строитель-• ства в ;;ених 1984 года сократилась па 140,0 тыс. рубле?-;.

Достоверность результатов подтверждается использованием в работе общепринятых гипотез, положенных в основу доказательства 'теоретических положений, обоснована результатами экспериментально-теоретических исследований, расчётами, проверкой в про-

«I

изводствешшх условиях.

На защиту выносятся:

- модель основания для расчёта оболочки резервуара;

- способ определения коэффициента местности сопряжения стенки и днища резервуара;

- универсальная программа для расчёта полей напряжений и перемещений в системе неоднородное основание-резервуар;

-.результаты численных исследований напрялсенно-деформиро-ванного состояния резервуаров на неоднородном основании;

- методика определения предельно-допустимого значения изменения коэффициента кесткости основания под стенкой резервуара.

Апробация работы обеспечена обсуждением ее основных результатов на Всесоюзной конференции "Проблемы прочности на транспорте, проходившей в ЛИЩТе в 1990 г., на 47, 48 и 49 научных конференциях ЛИСИ в 1990, 1991 и 1992 годах, на научно конференции БС.ХИ в 1990 году.

Публикации •. По результатам исследований опубликовано . 5 печатных работ.

Объеми структура диссертации.Работа содержит введение, четыре главы, основные выводы, список •'итературы л два приложения. Оощий объем работы -'152 стр. В том числе: 121 стр. ма-пизописного.текста, 33 рисунка, 15 таблиц, список используемо! • л/лературы - 176 наименований, приложения - 12 стр.

00ДЕРлЛШ1Е РАБОТУ

Во виедонпн обосновывается тема диссертации, приводится общая характеристика проблем и направления исследований. Освещаются те положения, которые автор выносит на зоциту.

В пеолоП главе дается описание основных конструкции резервуаров, методов их расчёта. Приводится анализ некоторых аварий резервуаров. Формулируется цель исследования.

Современные резервуары малых объёмов чаще всего монтируются на естественном основании с применением песчаной полушки. С увеличение!.; вместимости резервуара растёт собственный вес корпуса и покрытия, что прпзоднг к необходимости применения в конструкции нижнего опорного узла кольцевого железобетонного Луидамеята.

В работах А.д. Васкегпча, А.П. Кузнецова, Р.Л. Луды, П.Л.Ро-зенштеГша, л.С. Фзлькевича приводятся описания ио г и чу, с,ге иных случаев аварий резервуаров. Анализ ззарил показывает, что разруиеиие материала резервуара происходит чаце зеего в районе узла сопряжения стенки и'ДН.;'.",о, вследствие появления дополнительных напря..се-йдЛ разно:-; природы или дефектов кйзогруицаи. В подавллидем числе случаев, дополнительные напряжения 'а опорном 'узле вызываются не-' разхсмервой оаздкоГ; основания. Становится очевидной необходимость в методе расчёта резервуаров, посвогтацеи находить дополнительные напряжения, связанные с деформированием резервуара на т.одео-родиом основании."

ивжкирвнЗ роочЗх -ерхИ1солып!х стальных резервуаров, предношенный З.Г. Шуховым, оыл основан на бззмоментной теории оболочек. При таком способе расчета корпуса резервуара, влияние иггиЗасцгго помета и поперечно;; с.аы, возтакавглх в узле сопряжения стенки и дпип.а, не учитывается, что вполне оправдано для клепаных конструкций. . ■'

Впер.'¡.то практичьепп;; способ расчёта узла сопря-'сс-яия стсь.с;:

цилиндрического сварного резервуара с днищем, при его деформировании на песчаной основании, был предложен в 1952 г. М.К. Сафаряном и М.Н. Ручимским. Узел рассчитывался по методу сил. Подобный расчёт для случая расположения резервуара на абсолютно жестком основании впервые был выполнен ГиркманоЬ.

Вопросу влияния неравномерной осадки основания на напряженное состояние стенки уделено внимание в работах Б.Л. Барского, В.А.Буренина, В.Б. Галеева, В.В. Любашкина, С.Н. Сотникова, P.A. Иангу-шева, Ю.В. Соболева, К.В. Гурьянова, Н.Д. Грудева, И.В. Слепнева.

Впервые исследование напряженного состояния стенок резервуара при заданном перемещении контура, т.е. при "кинематическом воздействии", с помощью уравнений линейной теории оболочек было выполнено в работе Б.К. .Михайлова и P.A. Гутовской.

Благодаря этим работам появилаоь возможность назначать обоснованные, с точки зрения прочности, величины допустимой неравно -мерности осадок, в зависимости от ёмкости резервуара. Построенные в этих работах алгоритмы позволяют проводить проверочный расчёт для уае эксплуатирующихся Конструкций. Но задачи оптимального проектирования подготовки основания под резервуары предложенными методами решать нельзя. Поэтому представляется, перспективной более общая постановка задачи о деформировании резервуара. Конструкцию не следует рассматривать отдельно от основания, поскольку их.взаимодействие не является статически определимым, а поэтому для получения усилий в конструкции необходимо записывать условия сов -местности деформаций. Для резервуара следует решать задачу о контакте со средой наделенной теми или иными физическими свойствами.

Во. второй главе приводится метод:ма построения функции из' аеива.:я коэф^нцлеитз :::еси.нсстн основания под оценкой резервуара.

П?;: псс.üno»:ce задач:: соб:!сс?нэго дс'10р:г,роьэп::я для вер,'; а-кэлаЯоЛ ц:;д.;ид/.:ческо£ ободочки основания с неоднородными jexa-

ничесяими свойствами, необходимо для последнего иметь определяющие соотношения, связывающие вертикальные перемещения и прикладываемую нагрузку.

Предлагается в качестве такого соотношения использовать линейную зависимость ме;;сду нагрузкой и перемещением, т.е. в качестве модели основания использовать модель Зинклера со специальным назначением коэффициента постели, который, в общем случае, будет переменным по периметру оболочки.

В работах С.Н. Сотникова и P.A.- Мангушева приводится методика определения осадок основания в различных точках гибкого штампа. .Методика основана на соединении решения в напряжениях задачи о " гибком штампе для линейно-деформируемого упругого полупространства, полученного K.S. Егоровым, с методом послойного суммирования. После определения перемещений в точках окрайки гибкого штампа,коэффициент жесткости основания в них определяется по формуле:

К(о1Л)==—А-— , V > ¥KR)

где 1/ (.ol,R.) - перемещения в точке с координатами «А , R, ; -значение равномсрно-распредеяенной нагрузки на итамп.

Подсчёт коэффициента жесткости основания производится, в точках по контуру резервуарас известными расчётными вертикалями. Коэффициент кесткости основания меиду этими точками считается изменявшимся по линейному закону. Аналитически, полученная кусочно-линейная кривая изменения коэффициента жесткости основания, может-' быть представлена в форме сплайн-пункции.

Приводится пример построения функции изменения коэффициента жесткости основания под стенкой резервуара ёмкостью 5 'тыс.м3 на площадке строительства в Новокузнецке.

В третьей глазе анализируется расчётная схема оболочки резервуара при его деЛорнирования на неоднородном - основании. Отличительной особепностьи этого случая является дополнительная ка-

грузка на оболочку (рис. I), представляющая собой вес продукта над ■ изггбаемой частью днища.

V)

УГГГГТГТТГТТТГПТТТТ

Рис,. I. Расчётная схема оболочки резервуара на

неоднородном основании Формула для определения величины -изгибаемой' части днища получена при рассмотрении деформирования узла сопряжения на абсолютно месткой плите:

-а,

где Ц - длина консоли днища; М - момент М2 на нижнем краю оболочки при осесимметричном деформировании; с^ - равномерно-распределенная нагрузка от веса продукта на днище резервуара. Тогда величина нагрузки опредедеяется по формуле:

= ггн£,

.где - объёмный'вес жидкости; Н - высота налива резервуара.

Полная системе уравнений теории оболочек, записанная с учётом упрощений Муштари для цилиндрической оболочки, согласно ¿.В. Новожилову, может быть сзедена к одному уравнению относительно комплексной функции : •

* п! ^ Р»

д у - П1 ---

•ЛО а=л|12С1-\)г)/№; сиР

(I)

VI/ - уун.сция передо-

(з)

щений; р - функция усилий; 0,= 12(1-^г)/ЕК»*| Л.

Решение уравнения (I) представляется в виде одинарного

тригонометрического ряда Фурье: —

К>1

где /£ ; й- полупериметр оболочки.

Подставляя (2) в (I) и применяя процедуру Бубнова-Галер-кина, получим систему независимых обыкновенных дифференциальных уравнений для , :

& . . »» 3. ц ^к - Сл1+грн)(рк + >« у*»о,

Решения уравнений (3) будут иметь вид;

Постоянные интегрирования С^-Сд , -С^ являются комплексными числами:

С;= х^-. + иц Ц =1,2,з.. е), (5)

= Х*(Ц-» ( } »1,2,3,4).

Тают образом,' для кокдой функции ЧЧ , необходимо определить из граничных условий восемь действительных постоянных интегрирования..

Н.В, Колкунов, развивая идею С.П. Тимошенко, говорит о аЫг л 1

том, что функции типа цс и С^с составляющие общее ре-

С*)

шение дифференциального уравнения осесиыметричного деформирования оболочки, вследствие быстрой изменяемости, при достаточно большой высоте оболочки, независимо описывают напряженное состояние соответственно в области верхнего и нижнего края. Одна-

■ ft

ко система уравнений для определения постоянных интегрирования не распадается на две независимые подсистемы для определения по -

Clolt __ - С1Ы j,

стоянных при функциях в и 6 соответственно, т.к. при Ыя а 0 функции 6 х и в *равны единице, и следовательно, отроки матрицы имеют все элементы одного порядка, В уравнениях, соответствующих граничным условиям на краю «U=H функция

а функция в ♦О. В результате матрица общей системы уравнений получаетоя плохо обусловленной. В случае осесим-метричного деформирования, когда порядок решаемой системы уравнений равен четырём, возможно получить аналитическое решение системы, но для рассматриваемого случая деформирования оболочки на основании.с неравномерными механическими свойствами, система уравнений для определения постоянных интегрирования имеет порядок 16 к/ , где а/ - число оставляемых членов в разлоиении. Поэтому получаемое решение, не удовлетворяет граничным условиям, кроме того, из-за наличия в решении функции 8 часто происходит останов машины, вследствие переполнения.

Поэтому, для улучшения обусловленности матрицы, было.произведено преобразование функций, образующих решение дифференци -ального уравнения. Вместо функций С<6 . были введены функции

cult -- >«U Г -«и - oUt-H)

с<е =схге «с,е е «ье

После-такого преобразования решения, порядок решаемой сис-

о ■

темы уравнений для опредийення постоянных интегрирования сокра-

тился вдвое. Действительно, у каждого члена ряда шестнадцать неизвестных постоянных, восемь из которых имеют множители в виде функций ^ . а еще восемь- # ¡3 уравнениях, соответствующих граничним условиям ш питаем краю оболочки, множители в будут стремиться к нулю, а в уравнениях,соответствующих граничным условиям на верхнем краю, к нулю будут CTpej.ni ьсн аьояииели при неизвестных, ¡;.:еюц::е взд .¡ушишИ е'аЫг . Тшыш образом, общая система 16 А/ порндка, распадается па две независимые подсистемы порядка 8 >/ .

Имея формулу дли комплексной Функции Ц (¿), (4), используя известные соотношения теории оболочек можно получить формулы для компонент Н.Д.С. оболочки.

Следу -1 отметить, что получаемые .таким образом формулы для составляющих вектора перемещений описывают только перемещения, связанные с деформированием оболочки ( ^ , V)» ), а поскольку решается задача о совместном деформировании оболочки и основания, то полные компоненты вектора перемещений будут содержать и составляющие, соответствующие жесткому смещению оболочки ( ТУс. , ,\Х/и. ), и будут определяться по формулам:

и«и, + и6.-, ' (б)

Используя таблицу 3.1 и выражение'(3.31*), приведенные в диссертации, формулы для компонент Н.Д.С. запишем в виде :

Т. =-~[х1йьг,-х£ь, + ь°Ьч + Хч°Ьь]<. +

КЧ ¡=1

14 ¿г<> J

KjI Ul

M« = Dta [хГв.+ xâba - xîb»+ Х-Ьч] -

» e Ib -1

Ma = t>a[x,V+ tlbz - ХьЬ* 4 ~

л в \Ь i

XiCl Н!г ♦ 2 XlCi

CO 6 1

K'l i«t 1,4

~ 8 ,Ь 1 KM . i«l -

U|>=- r r <î th (4 «t

K.l Ul 1=4

= _LJ- хДь.+Ва) - xi Os,-bu)+л (ь^)]-

VUVL

Vd

I в 1

- ¿ XiCí íin>Kt1'+XiCi. ^^^ i ' •.

К-ï i=l

Wo = ХГЬа * X¿ Ь. + ЛЬч * Х'ч Ь» + 4 Xî áь +

♦ *[x,A» -X-^X»* ♦ ХаКъ -X.^4- X« K* -

+ Xe^Xa'f]»* JW

Компоненты вектора жесткого смещения из (б) выражаются через три параметра, соответствующие вертикальному смещению оболочки ( ) и повороту относительно двух взаимно-перпендикулярных осей, лежащих в плоскости направляющей ( 1У( ,

Выражения для' компонент вектора жесткого смещения имеют

Б^'=1Гв+1?;+1Гг слр,^ -Ыг У^)*4 - г);

Уо- = + ^ Ыг «и }

и-II

Для определения постоянных интегрирования в ревении (2;, (4), используются следующие граничные .условия:

сА*30} 1. \Х/*=0; <Аг=И-, 5.Тг«-Я(<М-, ^.1)6-0} 6. Ма=0-,

(9 )

^ 7. 5+* = о>

йи

ч. Тг= ^П •, е.Тгг + ^ = 0.

Подставляя в (9) формулы (7) И (8) и применяя процедуру Бубнова-Галеркина к уравнениям из (9), получим систему ал -гебраических уравнений порядка 16 ^ , которая распадается на две независимые подсистемы каждая 8//'порядка, где Ц - число оставляемых членов в решении .

В граничное условие 3 из ( 9 ) входит величина Г - коэффициент хваткости сопряжения стенки и днища резерзуарз по'направленно момента Упругость сопряжения обусловлена гибкостью днища.

Для определения коэффициента несткости сопряжения стенки и- дниг.з розериуарз необходимо рассмотреть дс-Ьормиро^а;::!о -¡::иа рез^рруа;>а на 60Cj.ir.iH0 кссткой лл.г.е. Эта аидачз билз сыгояз

. ' . • 16 Гиркмапом с помочью допущения о замене круглой плиты системой полосок-балок постоянной единичной ширины. Для случая осесиммет-рпчного деформирования, заменяющая балка представляет собой ко- . рошую балку на двух опорах, рассчитываемую средствами статики. Однако, в решении Гиркмана не учитывается наличие консольной части днища при определении угла поворота в точке сопряжения со стенкой.

Коэффициент жесткости сопряжения стенки и днища резервуара есть обратная величина к углу поворота заменяющей балки в точке ■ сопряжения, отнесенному к моменту его вызывающему. Формула для определения коэффициента жесткости имеет вид:

где а - величина консольной части днища; - нагрузка на днище; й - цилиндрическая десткость днища; М - значение момента в сопряжении. ' .

Принимаемое значение коэффициента жесткости соответствует значению момента полученному из рассмотрений осесимметричного деформирования ободочки резервуара.

В четвёртой главе приводится описание программы, реализующей модель-системы неоднородное основшше-рёззрлуар.

'Зохашм практическим результатом, полученным с помощью программы, является введение нового параметра, характеризующего коисгруюида резервуара с точка зрения чувствительности к нзравно-::.-р;;оС1Г1 нихшшчеоках сврлсть основания.. Этот параметр - допус-ос изменение коэффициента жесткости основания под стенкой ре-;'ьрг-.уари. он определяется пик разность,. в процентах.»медду зна-

ченйями коэффициента жесткости основания в двух точках, расположенных в б м друг от друга по периметру оболочки, соответствующая нарушению условия прочности материала оболочки. Абсолютное значение изменения коэффициента жесткости основания не мо.;ет характеризовать допустимую величину изменения коэффициента жесткости,' потому, что характер неравномерности отпора со стороны основания зависит от процентного соотношения эндемий коэффициента жесткости.

Этот параметр расчитан для двух типовых конструкций резервуаров. Для резервуара объемом 5 тыс.м3 он равен |^КРМ]=47,5 для резервуара объёмом 10 тыс.м3 (х)] =29,5 %.

Приводятся результаты расчёта резервуара объемом 5 тыс.м3 на площадью в Новокузнецке. Анализ порученных результатов показывает, что влияние неоднородности механических свойств основания на И.Д.С. стенки резервуара носит характер краевого эффекта.

Влияние неоднородности механических свойств основания заключается в увеличении отпора со стороны основания, по отноие-нию к среднему значению, в местах с наибольшим коэффициентом ыесткости основания. Это приводит к увеличению значения усилия Т^ и, что намболе.е существенно, момента И^, на ниянем краю оболочки. На рис. 2 приведены кривые изменения момента М^ по вертикалям в различных точках по периметру оболочки. Кривая построена для вертикали, характеризующейся максимальный значением отпора со стороны основания. Момент здес:, для области высотой 0,6 м превосходит момент, срответствующий' осесимметричному деформированию. Напротив, кривая 2, описывающая изменение момента по вертикали над точкой с минимальным значением отпора со стороны основания, показывает, что здесь происходит разгрузка оболочки от изглбннх напряжений.

г

1

■

\

\ %

\ 1

2 ' \ У

ъ /

Л

. -ч -5 -г. -i • о . i г Мг[к

Рпе. ¿ . Изменение .усилия Л г по линии:

Г - /»¿,81 [;.:];.* - оЦ=Л,9[и] ;

3. - ось'с!;;,|:.)итр.!чное дечорм.фопэкие

Рассматриваемый пример характеризуется основанием с достаточной равномерностью коэффициента постели: максимальное его изменение на длине II а составило 12,4 тем не менее анализ рис. 2 показывает, что результаты счёта качественно согласуются с ожидаемой картиной риспредоления усилий в оболочке.

3 качестве эксперимента автором были проведены наблюдения

о

за осадками резервуара объёмом 10 тыс.м на Астраханской не рте-базе 1й 3. Результаты наблюдений приведены в таблице I.

Перед проведением измерений резервуар был наполнен на высоту 2,270 и. За девять суток уровень продукта был поднят на высоту 16,994 м. Резервуар заполнялся дизельным топливом с плотностью ^ =0,8255 г/см3 при температуре 27° С.

После разложения измеренных перемещений в рнд Фурье, были выделены компоненты жесткого смещения оболочки. В последней строке таблицы I приведены значения компоненты перемещений 1У , точек нижнего края оболочки, связанной с депланацией. Максимальное .значение перемещения этого типа составило 0,22 мм, для точки б. Отсюда следует, что перемещения ^ нижнего края обо очки связаны с жестким смещением всей конструкции. Деплана-ция кр'ая оболочки представляет собой, малую величину по отношению к значениям жесткого смещения. Этот факт согласуется с данными расчётов. Так при определении допустимого значения изменения коэффициента жесткости основания вычислялись перемещения "О" 'над точками с максимальным и минимальным значениями коэффициента жесткости основания. Расстояние "ежду точками было равно б ц. Разность осадок точек, соответствующая нарушению условия прочности, составила для резервуара объёмом 5 тыс.м3 величину равную = 0,0568 мм.

В заключен.!:! сформулированы основные результаты и зилода.

Таблица I. Осадка и депланация шпнего края стенки ( V = ю гыс.м3 )

Парапета Точки

I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 II 12 13 14 I 5

Ц и«.:.'.:.! 5ЛЪ,Б ъъч.т 5«.Ч 5«,в 641,45 67Ь,7 704,55 тг1,« 709,95 674,95 641Л С02.9 551.15 5г1,7 521,9

Икон.'!;.! 493,15 514,67 5Чг,97 575, г 657 66й,1 705,71 6%, 56 658,08 625,71 564,44 5Я.86 501,75 501.57

-1Г ео.ът 20, ОЬ 19,45 18,$ 17, 74 16,7 П. 54 16.24 16,59 16.37 17.59 16.46 19,29 19,95

20.Ъ6 20. »2 18,56 17, $9 14, Ь? 16,1» 16,г>6 16.eS 17,60 16,47 I9.il 19,97 го.гч

-.01 -.01 -.04 -.04 -.05 .гг -.06 -.05 -.ог -.02. .01 .01 • .о г .02, .01

го

о

I. определяющие соотношения для основания выбираются в виде соотношений Винклера, со специальный назначением коэффициента постели, учитывающим работу оболочки в составе резервуара.

'¿. При работе резервуара на основании с неравномерными механическими свойствами на его оболочку действует дополнительная нагрузка от веса продукта, находящегося над изгибаемой частью днища.

5. С целью улучшения обусловленности матрицы и умоньпешт порядка решаемой системы уравнений, для определения постоянных интегрирования, в решение вместо функций Се введены

функции Се

4. Проведен анализ граничных условий для оболочки резервуара, с учётом еео смещения как лестного цедого. Предложена методика определения коэффициента жесткости сопряжения стенки и днища резервуара.

5. Создана программа расчёта для ЭШ, реализующая модель системы неоднородное основание-резервуар.

6. Разработана методика, позволяющая рассчитывать допустимые значения изменения коэффициента постели основания под различными. резервуарами, которые рекомендуется ввести в СПиП.

7. Влияние неравномерности механических свойств основания на Н.Д.С. стенки резервуара носит.характер краевого эффекта, существенным является факт увеличения момента И^ по нижнему краю'оболочки, в местах всплеска отпора. Составляющая осадок основания под стенкой резервуара, обуслот генная депланацией

ее нижнего края, мала, по сравнению о общими осадками, связанными со смещением конструкции как жесткого целого,

основные' положения-диссертации опубликованы в слеяуэдлх работах.

I. Калмыков С.Н., Михайлов Б.К., Михайлова В.Г. Особенноеаи конструирования и расчёта вертикальных цилиндрических резервуаров на податливом основании,- Тезисы Всесоюзной конференции "Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте".-Л.,

;иит, 1990.- с.аэ-эо.

'¿. Калмыков С.Н., Михайлов ь.К. Метод расчёта балки-стенки на податливом основании //Информац.л. (3717-90/ЛенЦНТИ.-Л., 1990.- 2с.

3. Калмыков С.Н. Выбор модели основания при расчёте вертикальных цилиндрических стзлышх резервуаров большой ёмкости,-в сб. "Статические п динамические расчёты конструкций с учётом

нелинейных свойств материалов",- Л.,ЛИСИ, 1991.- с.94-97.

Калмыков С.Н., Лукьяновскпй Б.п. опыт проектирования и строительства резервуаров для нефтепродуктов на слабых грунтах,- в об. "Возведение и реконструкция фундаментов на слабых грунтах".-Л., АХИ, 199^.-с. 71-79.

5. Калмыков С.П., Михайлов ¿.К. Расчётная схема вертикального цилиндрического резервуара на неоднородно.,! основании, - в .

сб. "Совершенствование строительных, конструкций из дерева, |а-

*

неры и пластмасс",- СПб., СПбИСП, 1992,- с. Ьо-6Г. .