威金斯气柜属于薄壳结构,具有良好的空间受力性能。目前国外对于圆柱壳在静力荷载作用下结构承载机理和破坏机理的研究已趋于成熟。但是对于这一理论成果在实际应用方面的研究没有太多资料可以借鉴。近年来在我国由于威金斯气柜的大量的建造,威金斯气柜的研究工作越来越受到重视,也取的了一定的进展。以下为国内外相关的研究成果:
J.C.Virella研究了不同形式的顶壳对于空圆柱钢壳存储设备自振特性的影响。进行了带有不同矢跨比顶壳的圆柱壳、不带顶壳的圆柱壳自振特性的比较。
BasemAlzahabi研究了不同高径比、不同圆周形式(如椭圆)、圆柱壳壁厚(相同高径比圆柱壳)的自振特性的区别,从多方面对圆柱壳进行优化。
KonstantinRasiulisa分别采用理论推导、实验验证、有限元建模分析三种方法,研究比较了下端完全固接的带有初始缺陷的圆柱形薄壳结构与理想圆柱薄壳结构在不同荷载作用下的应力应变关系。
BinLiang首先研究了在横向荷载作用下,厚度与结构变形的关系,其次研究了厚度与屈曲承载力的关系。
G.Portela采用有限元方法研究比较了风荷载作用下带有顶壳的圆柱壳结构的线性和非线性屈曲的形式,并进行了实验验证。
姜学宜采用ANSYS软件对干式气柜进行了用钢量的优化和活塞围栏的特征值屈曲分析。
陈绍番通过编制程序对宝钢
游理华将MAN型干式贮气柜的壁板处理为与之等效的构造正交各向异性板,并从边界条件、静力平衡条件和变形协调条件获得了壁板在煤气压力作用下的弯曲变形和中面变形的解析解。
童根树根据MAN型干式煤气贮柜柜顶结构形式及其受力特点采用适当的空间刚架模型分析了它的工作性能,提出了简化的平面桁架分析法。通过实例分析表明,该方法可用于工程设计。
王芳春对湘钢10万m3气柜进行了6次观测,掌握了气柜的变形动态,并对其变形原因做了初步分析。
黄斌利用几何非线性有限元法对大型煤气柜顶盖进行全过程分析,考虑铺板屈曲后强度利用,借用弧长法跟踪结构的荷载-挠度曲线,探讨结构失稳的原因及屈曲过程。
Bose.B分析了钢结构气柜顶壳在自重作用下和试验荷载作用下的应力。
以上的研究,都没有对威金斯气柜结构的受力机理进行系统的研究,找出对控制结构承载力影响较大的构件及其布置形式,而这正是对威金斯气柜结构进行合理优化的依据。