风荷载作用下的柜体结构设计理论

       随着我国钢铁企业的发展，对大型煤气柜的需求越来越大，由于有大储气量
要求，曼型气柜结构往往设计成外尺寸巨大、外壁薄的正多边形悬臂筒体结构。
如某30万m，煤气柜，其高度达到了94.78m，在这样的高度下，风荷载作用非常
明显，往往超过其他荷载成为气柜设计的控制荷载。虽然国内外尚无煤气柜被风
吹瘪甚至破坏的实例，但与曼型气柜结构类似的超大型冷却塔和浮顶油罐被吹瘪
的实例国内外都发生过[24I，这种破坏虽不会造成结构完全报废，但有时候修复
相当困难且费用很高。因此，把握风荷载作用下气柜结构的受力特点和变形规律，
准确确定柜体表面的设计风荷载，并在结构上加设合理的抗风措施是这类高耸结
构设计的关键。
从目前查得的文献来看，对风荷载作用下曼型气柜的受力性能以及抗风环的
设计方面研究较少，传统理论认为抗风环的截面是由其强度控制的。本文根据有
限元分析结果，提取构件的变形和内力，研究其变化规律，得出各构件强度和刚
度校核的控制点;参照薄壁圆筒加强圈和浮顶油罐抗风圈的设计方法，从强度角
度推导抗风环的最小截面和最大弯矩的设计公式，并且从刚度和强度两个方面对
抗风环的最小截面要求进行研究。