超大型LNG储罐顶梁框架及衬板结构体系的设计算法
本文选题:超大型LNG储罐 + 顶梁框架 ; 参考:《天然气工业》2017年11期
【摘要】:顶梁框架设计是LNG储罐设计中最重要的部分之一,但目前我国对于超大型LNG储罐顶梁框架系统的计算还存在着屈曲特征值衡量标准不统一、计算假定条件多、与国内规范规定不一致等诸多问题。为此,在引入材料非线性、结构非线性和考虑初始缺陷的基础上,应用大型非线性有限元计算软件ABAQUS开展了超大型LNG储罐顶梁框架及衬板系统的建模及其受力与稳定性的计算分析,进而建立了一套完整的超大型LNG储罐顶梁框架及衬板结构体系的设计算法,并应用于国内某20×10~4 m~3 LNG储罐的设计工作当中。应用结果表明:(1)该设计算法的结构体系由壳单元和梁单元组成,连接方式为共节点,能够准确模拟实际情况;(2)受力计算分为10个工况,屈曲计算分为7个工况,包含LNG储罐顶梁框架及衬板结构体系在施工过程中的所有工况;(3)顶梁框架最大应力为125.7 MPa、衬板最大应力为101.4 MPa、屈曲计算最小安全系数为2.57,LNG储罐顶梁框架在该体系下的受力及稳定性均能满足要求。该研究成果可为相关设计计算提供参考。
[Abstract]:The design of top beam frame is one of the most important parts in LNG storage tank design. However, at present, the calculation of roof beam frame system of super large LNG storage tank in China still has different evaluation standards of buckling eigenvalue, and there are many calculation assumptions. Inconsistent with domestic norms and regulations, and many other issues. Therefore, based on the introduction of material nonlinearity, structural nonlinearity and consideration of initial defects, In this paper, the finite element software Abaqus is used to model the roof beam frame and liner system of super large LNG storage tank, and to calculate and analyze the force and stability of the system. Furthermore, a complete design algorithm for the structure system of the roof beam and the lining plate of the super-large LNG storage tank is established and applied to the design of a 20 脳 10 ~ (4) m ~ (-3) LNG storage tank in China. The application results show that the structure system of the design algorithm is composed of shell element and beam element, the connection mode is a common node, and can accurately simulate the actual situation. The force calculation is divided into 10 working conditions and the buckling calculation is divided into 7 working conditions. The maximum stress of the top beam frame is 125.7 MPA, the maximum stress of the lining plate is 101.4 MPA, and the minimum safety factor of buckling calculation is 2.57%. Under the force and stability can meet the requirements. The research results can provide reference for design calculation.
【作者单位】: 中海石油气电集团有限责任公司;
【基金】:中国海洋石油总公司重大专项“大型LNG全容储罐设计与工程化应用研究”(编号:CNOOC-KJ125ZDXM14QD-04QD11)
【分类号】:TE972
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,本文编号:1998657
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