Дослідження особливостей напружено-деформованого стану і стійкості вертикальних циліндричних резервуарів при вітровому тиску

Abstract

UK: Сталеві вертикальні циліндричні резервуари найчастіше використовуються у нафтовій і газовій промисловості як ємкості для зберігання нафтопродуктів та газів. На даний час багато таких споруд виявилися серйозно пошкодженими або зруйнованими. Це викликає гостру необхідність у будівництві нових резервуарів. Вітчизняна номенклатура резервуарів розглянутого типу складає 100-50 000 м3. Одним з основних несучих елементів вертикальних резервуарів є їх циліндрична стінка. Геометричні параметри циліндричної стінки резервуарів становлять r/t = 600÷3800; l/r = 0,6÷2,5; тут l, r, t – довжина, радіус і товщина циліндричної стінки. Таким чином, циліндрична стінка резервуарів розглянутого типу відноситься до класу тонкостінних оболонок. Проблема стійкості для таких споруд виходить на перший план. Серед стискаючих навантажень, що діють на вертикальні резервуари, велике значення має вітрове навантаження. Згідно норм проектування вітрове навантаження на споруди циліндричної форми представляє собою тиск, нерівномірно розподілений по периметру кола. В інженерних розрахунках, зокрема, при оцінці стійкості резервуарів, нерівномірний вітровий тиск замінюється рівномірним зовнішнім тиском, який називають еквівалентним вакуумом. Перетворення виконується шляхом множення амплітуди нерівномірного вітрового тиску на коефіцієнт kw. Значення указаного коефіцієнту – 0,5 для резервуарів усіх геометричних параметрів. На думку авторів, таке подання вітрового навантаження не враховує дійсної кінетики поведінки циліндричної стінки резервуарів при дії вітрового тиску, що, у свою чергу, впливає на точність інженерної оцінки стійкості вертикальних резервуарів.