威金斯气柜的计算方法

威金斯气柜的气柜体是带肋圆柱壳结构，气柜顶是外加钢板肋环形球形网壳，气柜体和气柜顶都属于梁壳结构，是一种特殊的网壳形式。这种结构的分析方法可以分为两种：一种是基于连续化假定的分析方法，一种是基于离散化的分析方法。

连续化分析方法通常称为拟壳法，该方法的基本思路是将网壳结构按刚度等效的原则比拟成为光面实体壳，然后按照弹性薄壳理论，对等效后的光面实体壳进行计算，求得壳体的应力和位移的解析解。根据计算得到的壳体内力则可以推算出其余各个杆件的内力。在威金斯气柜引入的初期，设计人员通常都采用的这种方法，即采用折算厚度法将干式气柜的各种梁、柱、肋等效成薄壳的厚度，再利用薄壳理论进行计算。用拟壳法分析柱面网壳和球面网壳时，可以很方便的利用薄壳理论中的有关柱面壳和球面壳的已知解答，求得结构的内力。

离散化分析方法是指有限元法。威金斯气柜是由梁柱和壳体组合起来的梁壳结构，计算时，既涉及到杆系结构有限元法，也包括薄壳结构的有限元法。干式气柜的各个杆件采用的是型钢，杆件中的弯矩与轴力相比不能忽略，应处理成梁单元。杆件之间是刚性连接，每个连接节点有三个线位移和三个角位移，应采用空间梁系有限元法分析结构节点位移和杆件内力。对于壳体部分，可以采用平板型壳单元组成的折板系统区代替原来的壳体，由平面应力状态和平板弯曲应力状态加以组合得出壳体的应力状态。下面将分别介绍这两种有限元法的基本理论。