摘要：化工、电力工程中的大型薄壁圆柱壳结构内通常因工艺要求而设置一些设备支承梁,壳壁因此承受由梁传递来的局部轴向压力。该文考虑环向焊缝缺陷的影响,对荷载跨角小于10o的承受局部轴向压力作用的大量薄壁圆柱壳的稳定性能进行了非线性数值分析。研究表明:环向焊缝缺陷对于柱壳承受局部轴向压力造成很大的影响,当焊缝位于完善柱壳后屈曲模态最大内凹处时,影响最为不利;缺陷幅值越大屈曲承载力越低,但是对于后屈曲性能影响很小;相邻焊缝缺陷的相互影响对柱壳的屈曲承载力略有提高。根据大量数值计算结果提出了不同缺陷幅值和径厚比下的设计建议。

摘要：2008年我国南方地区发生强冰雪灾害,造成不少钢结构破坏。在化工、电力等工程中有很多作为整个系统关键设备的大型薄壁圆柱钢壳结构,柱壳内通常需设置一些横梁支承工艺设备,壳体既受到由上部壳体、顶盖和设备自重等荷载形成的沿环向均匀分布的整体轴向压力,又受到横梁支座传递来的局部轴向压力。在这些荷载作用下结构已经积累了一定的内力和变形,一旦再遭受强冰雪灾害,面积较大的顶盖和相连的其他管道上会快速积聚较大的雪荷载,导致结构发生失稳破坏。根据结构施工和使用过程,考虑加载路径的影响,先施加整体均布轴向压力,再施加局部轴向压力,然后施加模拟强积雪荷载的均布轴向压力,对112个带焊缝初始缺陷的薄壁圆柱壳结构进行了非线性稳定性数值分析。研究表明:随着初始整体荷载水平提高,柱壳承受积雪荷载的能力下降;随着缺陷幅值的增大,柱壳承受积雪荷载的稳定承载力与整体均布轴压下的稳定设计承载力的比值增大,其后屈曲承载能力也提高。柱壳下部储有浆液时;壳体承受积雪荷载的能力有小幅提高。根据大量计算结果,提出了考虑加载历史的遭受强冰雪荷载的圆柱壳稳定性设计建议。