随着气柜容量的加大,柜顶网壳的跨度也越来越大,稳定问题显得更为突出。通过分析不同因素对柜顶稳定性性能的影响,当大跨度的柜顶稳定承载能力不足时,可以为适当改变煤气柜顶设计参数,满足柜顶稳定性要求。
结构失稳的突出特征是结构的几何突变,即在微小的外力干扰下就会产生很大的位移,煤气柜但是应力却不发生较大的改变。结构的失稳类型主要分为两类:极值点失稳和分枝点失稳。(a)给出了极值点失稳的荷载位移曲线,位移随着荷载的增加而增加,此时称为稳定的基本平衡路径,直到到达平衡路径上的一个顶点,之后曲线则呈下降趋势,该顶点就是极值点。通常,扁平的球面网壳容易发生极值点失稳,而威金斯气柜柜顶正属于此类网壳。
给出了分枝点失稳的荷载位移曲线,一开始位移仍随荷载增加而增加,直到到达平衡路径上的一个拐点,随后出现与平衡路径相交的第二平衡路径。该拐点即分枝点,煤气柜分枝点之前的平衡路径成为基本平衡路径,越过分枝点之后的平衡路径则称为分枝点路径。与极值点失稳不同的是,分枝点失稳可能出现两条失稳路径。在分枝路径上,若荷载继续上升,发生的是稳定的分枝屈曲;若荷载呈下降趋势,则是不稳定的分枝屈曲。