2010年江蘇d級壓力容器設(shè)計人員培訓(xùn)班講稿——塔設(shè)備

1、2010年江蘇省D類壓力容器設(shè)計人員培訓(xùn)班JB / T 4710 2005 標(biāo) 準(zhǔn) 學(xué) 習(xí)塔塔 式式 容容 器器0. 塔式容器簡介塔式容器簡介0.1 塔式容器在工藝上的作用：塔式容器在工藝上的作用： 塔式容器是直立設(shè)備中的一種，它可使氣液或液液兩相之間進(jìn)行緊密接觸，塔式容器是直立設(shè)備中的一種，它可使氣液或液液兩相之間進(jìn)行緊密接觸，達(dá)到傳質(zhì)及傳熱的目的。在化工、煉油、醫(yī)藥、石化、輕紡、石油天然氣等行達(dá)到傳質(zhì)及傳熱的目的。在化工、煉油、醫(yī)藥、石化、輕紡、石油天然氣等行業(yè)的蒸餾、吸收、解吸、萃取及氣體的洗滌、冷卻、增濕、干燥的單元操作中業(yè)的蒸餾、吸收、解吸、萃取及氣體的洗滌、冷卻、增濕、干燥的單元操

2、作中得到廣泛的應(yīng)用，是生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一。得到廣泛的應(yīng)用，是生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一。0.2 塔式容器的主要特點(diǎn)是：塔式容器的主要特點(diǎn)是： 體型高，長寬比大，荷載重，塔身除了承受壓力載荷、溫度載荷外，還承受體型高，長寬比大，荷載重，塔身除了承受壓力載荷、溫度載荷外，還承受風(fēng)載荷、地震載荷和重量載荷。塔式容器的支座通常為裙式支座，塔式的整個風(fēng)載荷、地震載荷和重量載荷。塔式容器的支座通常為裙式支座，塔式的整個重量都是由裙座支承。地腳螺栓又將裙座固定在基礎(chǔ)上。對于直徑較小的塔式重量都是由裙座支承。地腳螺栓又將裙座固定在基礎(chǔ)上。對于直徑較小的塔式容器也有采用容器也有采用 耳座、圈座等支承方式。也有由

3、操作平臺連成一體的塔群或排塔。耳座、圈座等支承方式。也有由操作平臺連成一體的塔群或排塔。0.3 塔式容器的種類：塔式容器的種類： 從結(jié)構(gòu)考慮：等直徑等壁厚塔；等直徑不同壁厚塔；變徑塔等。從結(jié)構(gòu)考慮：等直徑等壁厚塔；等直徑不同壁厚塔；變徑塔等。 從塔內(nèi)件考慮：空塔；填料塔；板式塔等。從塔內(nèi)件考慮：空塔；填料塔；板式塔等。0. 塔式容器簡介塔式容器簡介 0.4 塔式容器設(shè)計的有關(guān)參考標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：塔式容器設(shè)計的有關(guān)參考標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范： 1. GB50011-2001建筑抗震設(shè)計規(guī)范建筑抗震設(shè)計規(guī)范 2. GB50009-2001建筑結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范 3. SH 3098-2000 石油化工塔器設(shè)

4、計規(guī)范石油化工塔器設(shè)計規(guī)范 4. SH 3048-1999 石油化工鋼制設(shè)備抗震設(shè)計規(guī)范石油化工鋼制設(shè)備抗震設(shè)計規(guī)范 5. HG 20652-1998 塔器設(shè)計技術(shù)規(guī)定塔器設(shè)計技術(shù)規(guī)定一、總則：一、總則：1.適用范圍適用范圍 適用于設(shè)計應(yīng)力不大于適用于設(shè)計應(yīng)力不大于35Mpa, H /D5，且高度，且高度H10m; 裙座自支承的塔式容器：裙座自支承的塔式容器： H總高（指塔頂封頭切線至裙座底部的距離）；總高（指塔頂封頭切線至裙座底部的距離）； D塔殼的公稱直徑。塔殼的公稱直徑。 對不等直徑塔式容器：取各段公稱直徑的加權(quán)平均值對不等直徑塔式容器：取各段公稱直徑的加權(quán)平均值 適用范圍是考慮下述因素

5、制定的：適用范圍是考慮下述因素制定的： a. 塔式容器振動時只作平面彎曲振動；塔式容器振動時只作平面彎曲振動； b. 高度小的塔式容器截面的彎曲應(yīng)力小，計算壁厚取決于壓力載荷高度小的塔式容器截面的彎曲應(yīng)力小，計算壁厚取決于壓力載荷 或最小厚度。或最小厚度。 c. 塔式容器必須是自支承的。塔式容器必須是自支承的。D=D1HlDHl221 一、總則：一、總則：1.適用范圍適用范圍 塔式容器屬于高聳結(jié)構(gòu)，其承受的載荷除壓力、溫度載荷外，還有塔式容器屬于高聳結(jié)構(gòu)，其承受的載荷除壓力、溫度載荷外，還有風(fēng)載荷、地震載荷、重量載荷、偏心載荷等。由于以上諸多載荷的存在，風(fēng)載荷、地震載荷、重量載荷、偏心載荷等。

6、由于以上諸多載荷的存在，塔式容器的計算方法也不同于一般的壓力容器。高塔在壓力較低時，風(fēng)塔式容器的計算方法也不同于一般的壓力容器。高塔在壓力較低時，風(fēng)載荷、地震載荷決定了塔器的壁厚。而低矮的塔器的壁厚大多數(shù)取決于載荷、地震載荷決定了塔器的壁厚。而低矮的塔器的壁厚大多數(shù)取決于壓力載荷和最小壁厚。壓力載荷和最小壁厚。 由于風(fēng)載荷和地震載荷的計算都是動力計算。在作動力計算時，可由于風(fēng)載荷和地震載荷的計算都是動力計算。在作動力計算時，可視塔器為一底端固定的懸臂梁。其振動形式為剪切振動或彎曲振動，有視塔器為一底端固定的懸臂梁。其振動形式為剪切振動或彎曲振動，有時也可為剪、彎聯(lián)合振動。當(dāng)時也可為剪、彎聯(lián)合振

7、動。當(dāng)H/D4時，以剪切振動為主；時，以剪切振動為主；4H/D10時時為剪、彎聯(lián)合振動；為剪、彎聯(lián)合振動；10350，應(yīng)設(shè)置過渡段；，應(yīng)設(shè)置過渡段； （HG20652規(guī)定規(guī)定,T250時）時） b. 塔釜封頭材料為低溫用鋼、不銹鋼、鉻鉬鋼時，應(yīng)設(shè)置過渡段；塔釜封頭材料為低溫用鋼、不銹鋼、鉻鉬鋼時，應(yīng)設(shè)置過渡段； c. 裙座過渡段長度不小于裙座過渡段長度不小于300mm;設(shè)計溫度低于設(shè)計溫度低于-20或高于或高于350 時，過渡段長度（壁溫層厚度的時，過渡段長度（壁溫層厚度的46倍）不小于倍）不小于500mm； d. 裙座高度低于裙座高度低于2.5m,可不設(shè)過渡段，但裙座材質(zhì)應(yīng)與底封頭材質(zhì)可不設(shè)

8、過渡段，但裙座材質(zhì)應(yīng)與底封頭材質(zhì) 相同或接近。相同或接近。一、總則：一、總則： 6. 許用應(yīng)力許用應(yīng)力 A. 塔式容器殼體（含裙座殼體）塔式容器殼體（含裙座殼體） 按按GB150材料一章選取。材料一章選取。 B. 非受壓元件、基礎(chǔ)環(huán)、蓋板和筋板、地腳螺栓非受壓元件、基礎(chǔ)環(huán)、蓋板和筋板、地腳螺栓 a）地腳螺栓地腳螺栓 Q235Q235A A btbt = 147 = 147 MpaMpa 16MnR 16MnR btbt = 170 = 170 MpaMpa 采用其它材料時采用其它材料時: : 碳素鋼碳素鋼 ns 1.6 ns 1.6 低合金鋼低合金鋼 ns 2.0ns 2.0 b）基礎(chǔ)環(huán)、蓋板

9、和筋板基礎(chǔ)環(huán)、蓋板和筋板 碳素鋼碳素鋼 = 147 = 147 MpaMpa 低合金鋼低合金鋼 = 170 = 170 MpaMpa一、總則：一、總則：7載荷組合系數(shù)載荷組合系數(shù)K 因素：長期載荷效應(yīng)與短期載荷效應(yīng)不同。因素：長期載荷效應(yīng)與短期載荷效應(yīng)不同。 方法：是在應(yīng)力組合后，其許用應(yīng)力（強(qiáng)度或穩(wěn)定）乘以方法：是在應(yīng)力組合后，其許用應(yīng)力（強(qiáng)度或穩(wěn)定）乘以 一個等于一個等于1.2的載荷組合系數(shù)的載荷組合系數(shù)K。 在地震載荷、風(fēng)載荷的作用下，計算殼體和裙座的組合拉、壓應(yīng)在地震載荷、風(fēng)載荷的作用下，計算殼體和裙座的組合拉、壓應(yīng) 力時，由于載荷為短期作用載荷，許用應(yīng)力值可以提高力時，由于載荷為短期

10、作用載荷，許用應(yīng)力值可以提高1.2倍，即許倍，即許 用應(yīng)力值在原來受壓構(gòu)件許用應(yīng)力基礎(chǔ)上乘一個系數(shù)用應(yīng)力值在原來受壓構(gòu)件許用應(yīng)力基礎(chǔ)上乘一個系數(shù)K=1.2。 二、結(jié)構(gòu)：二、結(jié)構(gòu)：1. 裙座的型式：裙座的型式： 分為圓筒形和圓錐形兩種。分為圓筒形和圓錐形兩種。 要求：圓錐形裙座的半錐頂角不超過要求：圓錐形裙座的半錐頂角不超過15； 無論圓筒形或圓錐形裙座殼其名義厚度不得小于無論圓筒形或圓錐形裙座殼其名義厚度不得小于6mm。 選擇：選擇：1 1）一般選圓筒形裙座；）一般選圓筒形裙座； 2 2）下列情況之一時，可考慮選用圓錐形裙座）下列情況之一時，可考慮選用圓錐形裙座: : a. a. 由于地腳螺栓

11、數(shù)量多，且需保持一定的螺栓間距；由于地腳螺栓數(shù)量多，且需保持一定的螺栓間距； b. b. 需增加裙座筒體的截面慣性矩；需增加裙座筒體的截面慣性矩； c. c. 需降低混凝土基礎(chǔ)頂面的壓應(yīng)力。需降低混凝土基礎(chǔ)頂面的壓應(yīng)力。二、結(jié)構(gòu)：二、結(jié)構(gòu)：2. 筒體與裙座的連接型式筒體與裙座的連接型式 分為對接和搭接兩種，分為對接和搭接兩種， 1. 1. 對接對接 要求：裙座殼體外徑與塔要求：裙座殼體外徑與塔 體封頭外徑相等。體封頭外徑相等。 焊接接頭型式：焊接接頭型式： 標(biāo)準(zhǔn)中沒有明確要求。標(biāo)準(zhǔn)中沒有明確要求。 SH3098SH3098中，下列情況應(yīng)開坡口：中，下列情況應(yīng)開坡口： 1 1）可能引起橫向振動的

12、高塔（）可能引起橫向振動的高塔（H/D20);H/D20); 2 2）塔釜為低溫操作的塔式容器；）塔釜為低溫操作的塔式容器； 3 3）裙座與下封頭焊縫可能產(chǎn)生熱疲勞時；）裙座與下封頭焊縫可能產(chǎn)生熱疲勞時； 4 4）裙座名義厚度）裙座名義厚度8mm時。時。二、結(jié)構(gòu)：二、結(jié)構(gòu)： 2. 筒體與裙座的連接型式筒體與裙座的連接型式 2. 2. 搭接：搭接： 分為搭接在封頭與分為搭接在封頭與 搭接在筒體上兩種。搭接在筒體上兩種。 搭接在封頭時，應(yīng)位于直搭接在封頭時，應(yīng)位于直 邊段，搭接焊縫距封頭、筒邊段，搭接焊縫距封頭、筒 體環(huán)焊縫為體環(huán)焊縫為1.71.73 3倍裙座殼倍裙座殼 體厚度范圍；體厚度范圍；

13、搭接在筒體上時，距環(huán)焊搭接在筒體上時，距環(huán)焊 縫不少于縫不少于1.71.7倍筒體壁厚，環(huán)倍筒體壁厚，環(huán) 焊縫需磨平，且焊縫需磨平，且100100無損檢無損檢 測；測； 搭接接頭的角焊縫應(yīng)填滿。搭接接頭的角焊縫應(yīng)填滿。二、結(jié)構(gòu)：二、結(jié)構(gòu)：3. 當(dāng)塔殼封頭由多塊板拼接制成時，拼接焊縫處的裙座殼應(yīng)開當(dāng)塔殼封頭由多塊板拼接制成時，拼接焊縫處的裙座殼應(yīng)開缺口缺口，如下，如下圖所示。（尺寸見表圖所示。（尺寸見表7 73 3）二、結(jié)構(gòu)：二、結(jié)構(gòu)：4. 當(dāng)塔式容器下封頭的設(shè)計溫度大于或等于當(dāng)塔式容器下封頭的設(shè)計溫度大于或等于400時，應(yīng)設(shè)置時，應(yīng)設(shè)置隔氣圈。隔氣圈。 如圖所示。如圖所示。 當(dāng)塔內(nèi)操作溫度較高或

14、溫當(dāng)塔內(nèi)操作溫度較高或溫 度變化比較激烈時，裙座與塔度變化比較激烈時，裙座與塔 殼的連接焊縫處產(chǎn)生較大的溫殼的連接焊縫處產(chǎn)生較大的溫 差應(yīng)力，造成破壞。差應(yīng)力，造成破壞。 隔氣圈起空氣隔離作用，隔氣圈起空氣隔離作用， 緩解了焊縫處溫差應(yīng)力過高，緩解了焊縫處溫差應(yīng)力過高， 或溫差變化過大的情況?；驕夭钭兓^大的情況。 隔氣圈結(jié)構(gòu)見標(biāo)準(zhǔn)圖隔氣圈結(jié)構(gòu)見標(biāo)準(zhǔn)圖7-67-6、 圖圖7-77-7，隔氣圈至封頭切線的，隔氣圈至封頭切線的 尺寸尺寸L L可參照標(biāo)準(zhǔn)釋義表可參照標(biāo)準(zhǔn)釋義表3-13-1。 為確保設(shè)備的安全運(yùn)行，為確保設(shè)備的安全運(yùn)行， 有條件時最好進(jìn)行溫度場和疲有條件時最好進(jìn)行溫度場和疲 勞分析。勞

15、分析。二、結(jié)構(gòu)：二、結(jié)構(gòu)：5.5.裙座排氣孔（當(dāng)裙座有缺口時，可不設(shè)）：裙座排氣孔（當(dāng)裙座有缺口時，可不設(shè)）： 塔式容器操作過程中，可塔式容器操作過程中，可 能有氣體逸出積聚在裙座與塔底封頭之間的死區(qū)中，它們有些是易燃，能有氣體逸出積聚在裙座與塔底封頭之間的死區(qū)中，它們有些是易燃， 另外的氣體，另外的氣體， 有些是具有有些是具有 腐蝕作用的氣體，會危及腐蝕作用的氣體，會危及 塔器正常操作或檢修人員塔器正常操作或檢修人員 的安全，故設(shè)置排氣孔，的安全，故設(shè)置排氣孔， 如圖所示。如圖所示。 排氣孔在裙座有保溫或防排氣孔在裙座有保溫或防 火層時，應(yīng)改為排氣管。火層時，應(yīng)改為排氣管。 規(guī)格和數(shù)量見表規(guī)

16、格和數(shù)量見表7 74 4。二、結(jié)構(gòu)：二、結(jié)構(gòu)：6. 地腳螺栓座地腳螺栓座 1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)1： 由基礎(chǔ)環(huán)、筋板、蓋板和墊板由基礎(chǔ)環(huán)、筋板、蓋板和墊板 組成，結(jié)構(gòu)如圖所示，組成，結(jié)構(gòu)如圖所示， 該結(jié)構(gòu)適用于予埋地腳螺栓該結(jié)構(gòu)適用于予埋地腳螺栓和非予埋地腳的情況。和非予埋地腳的情況。 二、結(jié)構(gòu)：二、結(jié)構(gòu)：2）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)2： 為中央地腳螺栓座結(jié)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)是地腳螺栓中心圓直徑小，用于地腳為中央地腳螺栓座結(jié)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)是地腳螺栓中心圓直徑小，用于地腳 螺栓數(shù)量較少，需予埋。螺栓數(shù)量較少，需予埋。 對塔高較小的塔式容器，對塔高較小的塔式容器， 地腳螺栓座可簡化成單地腳螺栓座可簡化成單 環(huán)板結(jié)構(gòu)。環(huán)板結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)

17、構(gòu)簡單；優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單；缺點(diǎn)：地腳螺栓座整體缺點(diǎn)：地腳螺栓座整體 強(qiáng)度不足。強(qiáng)度不足。二、結(jié)構(gòu)：二、結(jié)構(gòu)：7. 吊柱及吊耳：吊柱及吊耳： （ 1）吊柱：根據(jù)需要，可在塔頂設(shè)置吊柱。（吊柱：根據(jù)需要，可在塔頂設(shè)置吊柱。（7.9.1） 目的：為方便的安裝和拆卸內(nèi)件、填料等；目的：為方便的安裝和拆卸內(nèi)件、填料等； 吊柱選用的標(biāo)準(zhǔn)：吊柱選用的標(biāo)準(zhǔn)：HG/T 21639塔頂?shù)踔數(shù)踔?安裝位置：應(yīng)滿足吊柱中心線與人孔中心線有合適安裝位置：應(yīng)滿足吊柱中心線與人孔中心線有合適的夾角。的夾角。 （ 2）吊耳：根據(jù)需要，可在塔頂設(shè)置吊柱。（吊耳：根據(jù)需要，可在塔頂設(shè)置吊柱。（7.9.1） 目的：整體吊裝；目

18、的：整體吊裝； 吊耳選用的標(biāo)準(zhǔn)吊耳選用的標(biāo)準(zhǔn)； 計算。計算。 三、計算：三、計算：1. 計算內(nèi)容：計算內(nèi)容： 計算內(nèi)容：計算內(nèi)容： 自振周期；自振周期； | 地震載荷：水平地震力和垂直地震力；地震載荷：水平地震力和垂直地震力； |（計算截面彎矩）（計算截面彎矩） 風(fēng)載荷：順風(fēng)向風(fēng)振和橫風(fēng)向風(fēng)振；風(fēng)載荷：順風(fēng)向風(fēng)振和橫風(fēng)向風(fēng)振； | 塔的撓度計算等四部分。塔的撓度計算等四部分。 應(yīng)力校核：應(yīng)力校核： 殼體軸向應(yīng)力校核；殼體軸向應(yīng)力校核； 裙座殼軸向應(yīng)力校核；裙座殼軸向應(yīng)力校核； 地腳螺栓座計算；地腳螺栓座計算； 裙座與塔殼連接焊縫校核；裙座與塔殼連接焊縫校核； 塔體法蘭當(dāng)量設(shè)計壓力等。塔體法蘭當(dāng)

19、量設(shè)計壓力等。三、計算：三、計算：1. 計算內(nèi)容：計算內(nèi)容： 計算時所需準(zhǔn)備計算條件：計算時所需準(zhǔn)備計算條件： （1）工藝必要的給定條件）工藝必要的給定條件 （2）塔設(shè)備設(shè)置地區(qū)的條件設(shè)置地區(qū)的基本風(fēng)壓值，地震設(shè)防烈）塔設(shè)備設(shè)置地區(qū)的條件設(shè)置地區(qū)的基本風(fēng)壓值，地震設(shè)防烈 度，設(shè)計基本地震加速度，場地土類別等。度，設(shè)計基本地震加速度，場地土類別等。 地震設(shè)防烈度，設(shè)計基本地震加速度可按地震設(shè)防烈度，設(shè)計基本地震加速度可按GB50011-2001 建筑抗震設(shè)計規(guī)范建筑抗震設(shè)計規(guī)范（替代（替代GBJ11-1989） 設(shè)計地震分組近震、遠(yuǎn)震設(shè)計地震分組近震、遠(yuǎn)震 基本風(fēng)壓值可按基本風(fēng)壓值可按GB500

20、09-2001建筑結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范 GBJ17-1988鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中基本風(fēng)壓值取所在地中基本風(fēng)壓值取所在地 10m高度高度30年一遇年一遇10min最大平均風(fēng)速為基本風(fēng)速；最大平均風(fēng)速為基本風(fēng)速； GB50009改為改為50年一遇。年一遇。 基本風(fēng)壓值計算公式：基本風(fēng)壓值計算公式： （3）塔體的設(shè)計壓力、設(shè)計溫度，塔體（包括封頭）材料及厚度附）塔體的設(shè)計壓力、設(shè)計溫度，塔體（包括封頭）材料及厚度附 加量，裙座材料及厚度附加量，塔殼焊接接頭系數(shù)，塔體與裙加量，裙座材料及厚度附加量，塔殼焊接接頭系數(shù)，塔體與裙 座的焊接結(jié)構(gòu)等。座的焊接結(jié)構(gòu)等。 （4）偏心懸掛的附屬設(shè)備

21、的重量確定（最小、操作及最大重量）。）偏心懸掛的附屬設(shè)備的重量確定（最小、操作及最大重量）。 20021q三、計算：三、計算：1. 計算內(nèi)容：計算內(nèi)容： 計算時所需準(zhǔn)備計算條件：計算時所需準(zhǔn)備計算條件： （5）確定危險截面位置。一般來說，危險截面為下述截面。）確定危險截面位置。一般來說，危險截面為下述截面。 a. 塔器裙座底截面。塔器裙座底截面。 b. 裙座上開設(shè)人孔、手孔、引出管孔的中心位置截面。裙座上開設(shè)人孔、手孔、引出管孔的中心位置截面。 c. 塔器筒體與裙座對接焊縫（或搭接焊縫）處截面。塔器筒體與裙座對接焊縫（或搭接焊縫）處截面。 d. 塔體等直徑筒節(jié)上筒體壁厚變化處截面。塔體等直徑筒

22、節(jié)上筒體壁厚變化處截面。 e. 塔體筒體直徑變化的截面。塔體筒體直徑變化的截面。 （6）對塔體進(jìn)行分段。）對塔體進(jìn)行分段。 在作自振周期、地震載荷計算中一般把塔體最多分為在作自振周期、地震載荷計算中一般把塔體最多分為9段，作段，作 風(fēng)載荷計算時分段方法可不同于前者，分段越多，就越接近于實際風(fēng)載荷計算時分段方法可不同于前者，分段越多，就越接近于實際 的風(fēng)載荷分布情況，塔體分段原則為：的風(fēng)載荷分布情況，塔體分段原則為： a. 危險截面處必須分段危險截面處必須分段 b. 每一段幾何形狀沒有突變，每一段應(yīng)是一個幾何連續(xù)體。如直每一段幾何形狀沒有突變，每一段應(yīng)是一個幾何連續(xù)體。如直 徑相等的圓筒，半頂角

23、不變的錐殼。徑相等的圓筒，半頂角不變的錐殼。 c. 每一段的剛度連續(xù)，即要求分段的殼體厚度相等。每一段的剛度連續(xù)，即要求分段的殼體厚度相等。 d. 每一段質(zhì)量分布沒有突變，如筒體中有一定液位，氣液分界每一段質(zhì)量分布沒有突變，如筒體中有一定液位，氣液分界 面必須分開。面必須分開。 三、計算：三、計算：2. 自振周期自振周期 A. 名詞術(shù)語：名詞術(shù)語： 自由度：指振動過程中任何瞬時都觸完全確定系統(tǒng)在空間的幾何位置自由度：指振動過程中任何瞬時都觸完全確定系統(tǒng)在空間的幾何位置 所需的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)目。所需的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)目。 振型：振型： 振動時任何瞬間各點(diǎn)位移之間的相對比值，即整個體系具有振動時任何瞬間各點(diǎn)

24、位移之間的相對比值，即整個體系具有 的確定的振動形態(tài)。的確定的振動形態(tài)。 一般取前三個振型，如下圖所示。一般取前三個振型，如下圖所示。 自振周期：自振周期： 設(shè)備以某固有頻率作自由振動時的振動周期稱為自振周期。設(shè)備以某固有頻率作自由振動時的振動周期稱為自振周期。三、計算：三、計算：B. 模型的簡化：模型的簡化： 簡化成一端自由、一端固定的臂梁，做平面彎曲振動，對等直徑、等壁簡化成一端自由、一端固定的臂梁，做平面彎曲振動，對等直徑、等壁厚的塔式容器，按彈性連續(xù)體公式計算。不等直徑或不等壁厚的塔式容厚的塔式容器，按彈性連續(xù)體公式計算。不等直徑或不等壁厚的塔式容器按多自由度體系進(jìn)行計算，方法：器按多

25、自由度體系進(jìn)行計算，方法： a) 首先將各段的分布質(zhì)量聚縮成集中質(zhì)量；首先將各段的分布質(zhì)量聚縮成集中質(zhì)量； b) 利用機(jī)械觸守恒定律，并近似地給出振型函數(shù)，即可得到自振周期公利用機(jī)械觸守恒定律，并近似地給出振型函數(shù)，即可得到自振周期公 式，例如：式，例如： y = yo ( hi / H ) 3 / 2 c) 一般僅限于基本振型，原因：二、三振型函數(shù)難以確定。一般僅限于基本振型，原因：二、三振型函數(shù)難以確定。C高振型計算：（標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定高振型計算：（標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定H/D15,且且H20m時）時） 按附錄按附錄B計算，對等直徑、等壁厚的塔式容器，可近似取：計算，對等直徑、等壁厚的塔式容器，可近似?。?T2

26、=1/6T1 T3=1/18T1 三、計算：三、計算：D. 自振周期的計算：自振周期的計算： 對等直徑、等壁厚的塔式容器對等直徑、等壁厚的塔式容器 解析法計算中把塔視為質(zhì)量均勻的懸壁梁作無阻尼自由振動。解析法計算中把塔視為質(zhì)量均勻的懸壁梁作無阻尼自由振動。 單自由度體系，單自由度體系， 自振周期自振周期 T = 2 m 質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量；質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量； y頂端作用單力時的撓度，為體系的柔度，對塔式容器：頂端作用單力時的撓度，為體系的柔度，對塔式容器： 帶入上式得出等直徑等厚度的塔式容器自振周期公式帶入上式得出等直徑等厚度的塔式容器自振周期公式 （85） 自振周期值隨設(shè)備的質(zhì)量和高度增加而增大自振周期值

27、隨設(shè)備的質(zhì)量和高度增加而增大 33)/(383DHEEIHymy33011033.90iDeEHmHT三、計算：三、計算： 對于直徑、厚度或材料沿高度變化對于直徑、厚度或材料沿高度變化 的塔式容器視為一個多質(zhì)點(diǎn)體系。其中的塔式容器視為一個多質(zhì)點(diǎn)體系。其中 直徑和厚度不變的每段塔式容器質(zhì)量，直徑和厚度不變的每段塔式容器質(zhì)量， 可處理為在該段高度可處理為在該段高度1/21/2處的集中質(zhì)量。處的集中質(zhì)量。 其基本自振周期式：其基本自振周期式： 其中截面慣性矩：其中截面慣性矩： 圓筒段圓筒段 圓錐段圓錐段 3111133311108 .114niniitiiitiiiiniIEHIEHHhmTeiei

28、iiDI2)(8)(422ifieeiifieiDDDDI三、計算：三、計算：2. 地震力計算（水平地震力和垂直地震力）：地震力計算（水平地震力和垂直地震力）： A. 名詞術(shù)語：名詞術(shù)語： 震源：震源： 地殼內(nèi)發(fā)生斷層破壞的一點(diǎn)，實際上斷層面積很大，很難地殼內(nèi)發(fā)生斷層破壞的一點(diǎn)，實際上斷層面積很大，很難 確定其中的一點(diǎn)，一般采用其幾何中心代替。確定其中的一點(diǎn)，一般采用其幾何中心代替。 震中：震中： 震源在地表面的投影。震源在地表面的投影。 震中距：震中距： 地表面上任一點(diǎn)距震中的直線距離。地表面上任一點(diǎn)距震中的直線距離。 震線：震線： 表示地震大小的尺度，用震源釋放能量大小度量。表示地震大小的

29、尺度，用震源釋放能量大小度量。 烈度：烈度： 某一地區(qū)地面各類結(jié)構(gòu)物和建筑物宏觀破壞程度。某一地區(qū)地面各類結(jié)構(gòu)物和建筑物宏觀破壞程度。 基本烈度：指在一定期限內(nèi)，一個地區(qū)可能普遍遭遇到的最大烈度，基本烈度：指在一定期限內(nèi)，一個地區(qū)可能普遍遭遇到的最大烈度， 基本烈度為基本烈度為50年超越概率為年超越概率為10%的烈度。的烈度。 設(shè)防烈度：按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)作為一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震設(shè)防烈度：按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)作為一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震 烈度。烈度。三、計算：三、計算： 設(shè)計基本地震加速度：設(shè)計基本地震加速度： 50年設(shè)計基準(zhǔn)期超越概率為年設(shè)計基準(zhǔn)期超越概率為10%的地震的地震 加速

30、度取值；加速度取值； 七度區(qū)七度區(qū) 八度區(qū)八度區(qū) 九度區(qū)九度區(qū) 0.1g (0.15g) 0.2g (0.3g) 0.4g 抗震設(shè)防目標(biāo)抗震設(shè)防目標(biāo) 當(dāng)遭遇到多遇地震時，塔式容器處于正常使用狀態(tài)（工作狀態(tài)是當(dāng)遭遇到多遇地震時，塔式容器處于正常使用狀態(tài)（工作狀態(tài)是 彈性狀態(tài)）；彈性狀態(tài)）； 遭遇到相當(dāng)于基本烈度時，結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑狀態(tài)遭遇到相當(dāng)于基本烈度時，結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑狀態(tài); ; 遭遇到罕遇地震時，應(yīng)控制其變形，避免倒塌遭遇到罕遇地震時，應(yīng)控制其變形，避免倒塌 。三、計算：三、計算： B. 水平地震力計算：水平地震力計算： 計算理論：靜力理論、動力理論、反應(yīng)譜理論和歷程響應(yīng)分析。計算理論：靜力理論、

31、動力理論、反應(yīng)譜理論和歷程響應(yīng)分析。 計算方法：對多自由度和無限自由度體系，采用振型遇合法計算方法：對多自由度和無限自由度體系，采用振型遇合法 a) 公式公式 F1k =11k m k g - (8-6) 1 為地震影響系數(shù)，其值為為地震影響系數(shù)，其值為= EK， 式中的式中的K為地震系數(shù)，為地震系數(shù)，為動力放大系數(shù)；為動力放大系數(shù)； 設(shè)計時可利用反應(yīng)譜曲線查取；設(shè)計時可利用反應(yīng)譜曲線查??； 1k 為振型參與系數(shù)；（按式（為振型參與系數(shù)；（按式（810） mk 為各質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量；為各質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量； g 為重力加速度。為重力加速度。 b) 地震影響系數(shù)地震影響系數(shù) 根據(jù)塔式容器所在地的設(shè)計地震分組、場地

32、土類別，從表根據(jù)塔式容器所在地的設(shè)計地震分組、場地土類別，從表 8-2 確定特征周期值，再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計反應(yīng)譜即圖確定特征周期值，再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計反應(yīng)譜即圖8-4 確定。確定。三、計算：三、計算：三、計算：三、計算： i) 制定該反應(yīng)譜時，取阻尼比制定該反應(yīng)譜時，取阻尼比 l = 0.05；max= 2.25。 ii) 曲線由四部分組成：曲線由四部分組成： 上升段、平臺段、下降區(qū)段上升段、平臺段、下降區(qū)段1（或稱曲線下降段）和下降區(qū)段（或稱曲線下降段）和下降區(qū)段 （又稱直線下降段）。（又稱直線下降段）。 iii) 曲線有三個拐點(diǎn)，對應(yīng)的自振周期為曲線有三個拐點(diǎn)，對應(yīng)的自振周期為0.01，Tg，5T

33、g， Tg一土壤的特征周期。與場地上類另和地震分組有關(guān)。一土壤的特征周期。與場地上類另和地震分組有關(guān)。 場地土壤分四類：場地土壤分四類：、 地震分組分三組：第一組、第二組和第三組。地震分組分三組：第一組、第二組和第三組。 ）曲線的平臺段為加速度控制段；下降區(qū)段落為速度控制段；）曲線的平臺段為加速度控制段；下降區(qū)段落為速度控制段； 下降區(qū)段下降區(qū)段為位移控制段。為位移控制段。 T很小時，結(jié)構(gòu)剛度大，加速度控制；很小時，結(jié)構(gòu)剛度大，加速度控制；T很大結(jié)構(gòu)很重，位移控制。很大結(jié)構(gòu)很重，位移控制。 塔式容器實際阻尼不一定等于塔式容器實際阻尼不一定等于0.05，對曲線要修正。，對曲線要修正。三、計算：三

34、、計算： 衰減系數(shù)：衰減系數(shù)： r = 0.9 + （87） 斜率調(diào)整系數(shù)：斜率調(diào)整系數(shù)：1 = 0.02 + (0.05 ) / 8（88） 阻尼調(diào)整系數(shù)：阻尼調(diào)整系數(shù)：2 = 1 + （89） 式中：式中：塔式容器阻尼比。（無實測數(shù)據(jù)時，取塔式容器阻尼比。（無實測數(shù)據(jù)時，取0.010.03) 曲線不同段修正效果不同，平臺段最大，曲線不同段修正效果不同，平臺段最大， T = 6 秒時各種阻尼比結(jié)果接近。秒時各種阻尼比結(jié)果接近。55 . 005. 07 . 106. 005. 0三、計算：三、計算： C. 垂直地震力：垂直地震力： 計算方法有：等效重力法，反應(yīng)譜法和時程響應(yīng)分析。計算方法有：等

35、效重力法，反應(yīng)譜法和時程響應(yīng)分析。 a) 計算方法計算方法 底截面處總的垂直地震力為底截面處總的垂直地震力為 Fv0-0 =vmax m eg g 然后將總垂直地震力分配到每個質(zhì)點(diǎn)處，分配原則是倒三角形，然后將總垂直地震力分配到每個質(zhì)點(diǎn)處，分配原則是倒三角形， 即：即： Fvi = (I = 1，2，n) 需要說明的是：需要說明的是：1）垂直地震只有在八度區(qū)和九度區(qū)才需驗算。）垂直地震只有在八度區(qū)和九度區(qū)才需驗算。 2）對任何計算截面只有當(dāng)最大彎矩是地震彎矩時，）對任何計算截面只有當(dāng)最大彎矩是地震彎矩時， 才考慮統(tǒng)計算截面的垂直地震力。才考慮統(tǒng)計算截面的垂直地震力。 在塔式容器在塔式容器 H

36、/ D15，或高度大于等于，或高度大于等于20m時，還應(yīng)考慮高振型的時，還應(yīng)考慮高振型的 影響。影響。001vnkkkiiFhmhm三、計算：三、計算：3. 風(fēng)載荷計算（順風(fēng)向風(fēng)振和橫風(fēng)向風(fēng)振）：風(fēng)載荷計算（順風(fēng)向風(fēng)振和橫風(fēng)向風(fēng)振）： A. 順風(fēng)向風(fēng)振順風(fēng)向風(fēng)振 a）名詞術(shù)語）名詞術(shù)語 風(fēng)壓：風(fēng)壓： 當(dāng)風(fēng)以一定速度運(yùn)動時，垂直于風(fēng)向的平面上所有受到當(dāng)風(fēng)以一定速度運(yùn)動時，垂直于風(fēng)向的平面上所有受到 的壓力。的壓力。 基本風(fēng)壓：風(fēng)載荷的基準(zhǔn)壓力，按我國荷載規(guī)范規(guī)定為十米高度處基本風(fēng)壓：風(fēng)載荷的基準(zhǔn)壓力，按我國荷載規(guī)范規(guī)定為十米高度處 五十年一遇十分鐘的最大平均風(fēng)速五十年一遇十分鐘的最大平均風(fēng)速0

37、0，再考慮空氣密度，再考慮空氣密度 ，按公式，按公式 q0=1/2v2計算得出，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，計算得出，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，q q0 0不得不得 小于小于0.3KN/m2 地面粗糙度：風(fēng)在到達(dá)結(jié)構(gòu)以前吹越過地面粗糙度：風(fēng)在到達(dá)結(jié)構(gòu)以前吹越過2公里范圍內(nèi)的地面時，描公里范圍內(nèi)的地面時，描 述地面上不規(guī)則障礙分布狀況等級分為述地面上不規(guī)則障礙分布狀況等級分為A、B、C、D 四級。（見表四級。（見表83 中注中注1）三、計算：三、計算： 平均風(fēng)：平均風(fēng)： 在風(fēng)的順風(fēng)向時程曲線中超過在風(fēng)的順風(fēng)向時程曲線中超過10分鐘以長周期部份。分鐘以長周期部份。 脈動風(fēng)；脈動風(fēng)； 在風(fēng)的順風(fēng)向時程曲線中通常只有幾秒鐘的短周期在風(fēng)

38、的順風(fēng)向時程曲線中通常只有幾秒鐘的短周期 成分。成分。 重現(xiàn)期：重現(xiàn)期： 是指連續(xù)兩次超過某一數(shù)值的時間間隔。是指連續(xù)兩次超過某一數(shù)值的時間間隔。 高度變化系數(shù)：任意高度處風(fēng)壓與高度變化系數(shù)：任意高度處風(fēng)壓與10米高度處的風(fēng)壓之比，它是米高度處的風(fēng)壓之比，它是 與高度和地面粗糙度，有關(guān)的系數(shù)，荷載規(guī)范規(guī)定與高度和地面粗糙度，有關(guān)的系數(shù)，荷載規(guī)范規(guī)定 為指數(shù)規(guī)律：為指數(shù)規(guī)律：fi = c ( h / 10) 地面粗糙度地面粗糙度 A B C D C 1.379 1.00 0.616 0.318 0.24 0.32 0.44 0.60 f i 可查表可查表83三、計算：三、計算： 體型系數(shù)：是指風(fēng)

39、作用在物體表面上所引起的實際壓力體型系數(shù)：是指風(fēng)作用在物體表面上所引起的實際壓力 （或吸力）與風(fēng)速度壓（即（或吸力）與風(fēng)速度壓（即q=1/29v2）的比值。此值）的比值。此值 一般采用風(fēng)洞試驗或?qū)崪y確定。一般采用風(fēng)洞試驗或?qū)崪y確定。 對圓截面對圓截面K1=0.7，平面，平面K1=1.4。 b）計算公式）計算公式 平均風(fēng)壓對塔式容器靜力作用平均風(fēng)壓對塔式容器靜力作用 P1= K1 fi qo Ai 脈動風(fēng)壓對塔式容器動力作用脈動風(fēng)壓對塔式容器動力作用 P2= K1 vizi Ai / fi P =P1 P2= K1 fi qo Ai ( 1 + vi zi / fi ) 令令K2=1+ vi z

40、i / fi 風(fēng)振系數(shù)風(fēng)振系數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 當(dāng)當(dāng)H20m時，取時，取K2 = 1.7 所以所以 P = K1 K2 fi qo Ai Ai受風(fēng)面積受風(fēng)面積 Di li三、計算：三、計算： C) C) 水平風(fēng)力的計算：水平風(fēng)力的計算： 塔體某一計算截面的水平風(fēng)力塔體某一計算截面的水平風(fēng)力 計算段有效直徑計算段有效直徑 Dei: 當(dāng)籠式扶梯與塔頂管線成當(dāng)籠式扶梯與塔頂管線成180o時：時： 當(dāng)籠式扶梯與塔頂管線成當(dāng)籠式扶梯與塔頂管線成90o時：時： 取兩式計算的較大值取兩式計算的較大值 pssiieidKKDD220430pssiieidKDD220304302KKDDsiiei602110

41、eiiiiDlfqKKPi三、計算：三、計算： B. 橫風(fēng)向風(fēng)振（附錄橫風(fēng)向風(fēng)振（附錄A） 條件：當(dāng)條件：當(dāng)H/D15，且，且H30m 時，還應(yīng)按規(guī)范附錄進(jìn)行橫風(fēng)向時，還應(yīng)按規(guī)范附錄進(jìn)行橫風(fēng)向 風(fēng)振計算。風(fēng)振計算。 a)產(chǎn)生的原因產(chǎn)生的原因 氣流繞過圓截面柱體時，壓強(qiáng)和速度產(chǎn)生變化，形成卡曼渦街氣流繞過圓截面柱體時，壓強(qiáng)和速度產(chǎn)生變化，形成卡曼渦街 效應(yīng)，并給柱體一個橫向推力，使柱體沿垂直于風(fēng)的流動方向上效應(yīng)，并給柱體一個橫向推力，使柱體沿垂直于風(fēng)的流動方向上 產(chǎn)生振動。產(chǎn)生振動。三、計算：三、計算： b） 是否發(fā)生共振的判別。是否發(fā)生共振的判別。 當(dāng)塔式容器的自振頻率與漩渦的脫落頻率相等時，

42、將產(chǎn)生共振。當(dāng)塔式容器的自振頻率與漩渦的脫落頻率相等時，將產(chǎn)生共振。 判別：對塔共振時的風(fēng)速（臨界風(fēng)速）與塔頂風(fēng)速（設(shè)計風(fēng)速）判別：對塔共振時的風(fēng)速（臨界風(fēng)速）與塔頂風(fēng)速（設(shè)計風(fēng)速） 進(jìn)行比較：進(jìn)行比較： vvc1 不需考慮塔器共振不需考慮塔器共振 vc1vvc2 必須考慮第一振型振動必須考慮第一振型振動 vvc2 考慮一、二附振動，取最大值?？紤]一、二附振動，取最大值。 c） 順風(fēng)向與橫風(fēng)向的彎矩組合順風(fēng)向與橫風(fēng)向的彎矩組合 （A.6） 取下列兩式的較大者取下列兩式的較大者 ）設(shè)計風(fēng)在橫風(fēng)向引起的風(fēng)振，由于沒有達(dá)到共振狀態(tài)，以順風(fēng)向的響應(yīng)值為主）設(shè)計風(fēng)在橫風(fēng)向引起的風(fēng)振，由于沒有達(dá)到共振狀態(tài)

43、，以順風(fēng)向的響應(yīng)值為主 ）在臨界風(fēng)速作用下，塔式容器處于共振狀態(tài)，以臨界風(fēng)速）在臨界風(fēng)速作用下，塔式容器處于共振狀態(tài)，以臨界風(fēng)速cici 換算換算 q qcici 代替代替 q q0 0, , 計計算順風(fēng)向風(fēng)彎矩算順風(fēng)向風(fēng)彎矩MMcwcw-1111wewMM21121111)()(cwcaewMMM三、計算：三、計算： 4、最大彎矩計算：、最大彎矩計算：塔式容器塔式容器載荷圖：載荷圖：三、計算：三、計算：4、最大彎矩計算：、最大彎矩計算：A.地震彎矩計算地震彎矩計算 塔式容器任意計算截面的基本振型地震彎矩塔式容器任意計算截面的基本振型地震彎矩 對等直徑、等厚度塔式容器對等直徑、等厚度塔式容器

44、任意截面：任意截面： 底截面底截面0-0:0-0: 對高振型的影響，要計算組合地震彎矩對高振型的影響，要計算組合地震彎矩nkkKIIEhhFM111)()41410(17585.35.25.35.2011hhHHHgmaCMzIIEgHmaCMZE01001351621132112211111)()()(EEEEMMMM三、計算：三、計算：4、最大彎矩計算：、最大彎矩計算：B. 風(fēng)彎矩計算風(fēng)彎矩計算 塔式容器任意計算截面的風(fēng)彎矩塔式容器任意計算截面的風(fēng)彎矩 塔式容器塔式容器底截面底截面0-00-0處的風(fēng)彎矩處的風(fēng)彎矩 C. 偏心載荷引起的彎矩計算偏心載荷引起的彎矩計算 Me = mege 2(

45、)2(221211iiiiiiiiiIIWLLLPLLPLPM2()2(232132121100LLLPLLPLPMW三、計算：三、計算：4、最大彎矩計算：、最大彎矩計算：D. 最大彎矩計算最大彎矩計算 塔式容器任意計算截面的最大彎矩塔式容器任意計算截面的最大彎矩 取其中較大值取其中較大值 塔式容器塔式容器底截面底截面0-00-0處的風(fēng)彎矩處的風(fēng)彎矩 取其中較大值取其中較大值 有橫向風(fēng)影響時，任意計算截面的最大彎矩有橫向風(fēng)影響時，任意計算截面的最大彎矩 取其中較大值取其中較大值eWeWEMMMMMM00000025. 000maxeIIWeIIWIIEMMMMMIIM25. 0maxeIIew

46、eIIwIIEMMMMMIIM25. 0max三、計算三、計算: 5、應(yīng)力校核：、應(yīng)力校核： A. 筒體軸向應(yīng)力校核筒體軸向應(yīng)力校核 由內(nèi)壓或外壓引起的軸向應(yīng)力由內(nèi)壓或外壓引起的軸向應(yīng)力 由操作或非操作時重力及垂直由操作或非操作時重力及垂直 地震力引起的軸向應(yīng)力地震力引起的軸向應(yīng)力 由彎矩引起的軸向應(yīng)力由彎矩引起的軸向應(yīng)力 筒體許用軸向壓應(yīng)力筒體許用軸向壓應(yīng)力 取其中較小值取其中較小值 注：注：1. Fv1-1僅在最大彎矩為地震彎矩參與組合時計入此項。僅在最大彎矩為地震彎矩參與組合時計入此項。 2. 圓錐形筒體應(yīng)力與圓筒相似，考慮圓錐形筒體應(yīng)力與圓筒相似，考慮cos。 3. 系數(shù)系數(shù) B按按5

47、.2.4計算。計算。 eiicDP41eiiIIVIIDFgm02eiiIIDM2max34KBKcrt三、計算三、計算: 圓筒最大組合壓應(yīng)力（穩(wěn)定性校核）圓筒最大組合壓應(yīng)力（穩(wěn)定性校核） 對內(nèi)壓容器：對內(nèi)壓容器： 2 3 cr 對內(nèi)壓容器：對內(nèi)壓容器： 1 2 3 cr 圓筒最大組合拉應(yīng)力圓筒最大組合拉應(yīng)力 對內(nèi)壓容器：對內(nèi)壓容器： 1 2 3 Kt 對內(nèi)壓容器：對內(nèi)壓容器： 2 3 Kt三、計算三、計算: B. 試驗應(yīng)力時筒體應(yīng)力校核試驗應(yīng)力時筒體應(yīng)力校核 試驗應(yīng)力引起的軸向應(yīng)力試驗應(yīng)力引起的軸向應(yīng)力 重力引起的軸向應(yīng)力重力引起的軸向應(yīng)力 彎矩引起的軸向應(yīng)力彎矩引起的軸向應(yīng)力 筒體許用軸向

48、壓應(yīng)力筒體許用軸向壓應(yīng)力 取其中較小值取其中較小值 軸向拉應(yīng)力軸向拉應(yīng)力 水壓試驗時水壓試驗時 1 2 3 0.9 RcL(Rp0.2) 氣壓試驗時氣壓試驗時 1 2 3 0.8 RcL(Rp0.2) 軸向壓應(yīng)力軸向壓應(yīng)力 2 3 creiiTDP41eiiIITDgm2eiieIIWDMM23)3 .0(4KBKRcrcL9 . 0三、計算三、計算: C. 裙座殼軸向應(yīng)力校核裙座殼軸向應(yīng)力校核 1. 裙座的應(yīng)力裙座的應(yīng)力 1）由于裙座筒體不承受內(nèi)壓力）由于裙座筒體不承受內(nèi)壓力 的作用，軸向拉應(yīng)力總是小于的作用，軸向拉應(yīng)力總是小于 軸向壓應(yīng)力。因此只需校核危軸向壓應(yīng)力。因此只需校核危 險截面的

49、軸向壓應(yīng)力。險截面的軸向壓應(yīng)力。 2）分別按操作工況和液壓試驗）分別按操作工況和液壓試驗 工況（最大質(zhì)量）進(jìn)行校核計工況（最大質(zhì)量）進(jìn)行校核計 算。算。 2. 校核截面校核截面 1）裙座殼底截面的組合應(yīng)力）裙座殼底截面的組合應(yīng)力 校核；校核； 2）裙座殼檢查孔或較大管線）裙座殼檢查孔或較大管線 引出孔截面的應(yīng)力校核；引出孔截面的應(yīng)力校核； 計算公式見標(biāo)準(zhǔn)（計算公式見標(biāo)準(zhǔn)（84750） 三、計算三、計算: D. 地腳螺栓座計算：地腳螺栓座計算： 1. 基礎(chǔ)環(huán)厚度計算：基礎(chǔ)環(huán)厚度計算： 1）基礎(chǔ)環(huán)板承受的載荷）基礎(chǔ)環(huán)板承受的載荷 塔式容器的重量及由地震載荷、塔式容器的重量及由地震載荷、 風(fēng)載荷、偏

50、心載荷引起的彎矩通過裙風(fēng)載荷、偏心載荷引起的彎矩通過裙 座筒體作用在基礎(chǔ)環(huán)上，而基礎(chǔ)環(huán)安座筒體作用在基礎(chǔ)環(huán)上，而基礎(chǔ)環(huán)安 放在混凝土基礎(chǔ)上。在基礎(chǔ)環(huán)與混凝放在混凝土基礎(chǔ)上。在基礎(chǔ)環(huán)與混凝 土基礎(chǔ)的接觸面上，形成最大壓應(yīng)力土基礎(chǔ)的接觸面上，形成最大壓應(yīng)力 bmax，如右圖。基礎(chǔ)環(huán)板應(yīng)有足夠，如右圖?；A(chǔ)環(huán)板應(yīng)有足夠 的厚度以承受這些應(yīng)力。的厚度以承受這些應(yīng)力。 2）無筋板基礎(chǔ)環(huán)）無筋板基礎(chǔ)環(huán) 按操作工況和液壓試驗工況計算按操作工況和液壓試驗工況計算 最大壓應(yīng)力，取其較大值，按式最大壓應(yīng)力，取其較大值，按式 （853）計算基礎(chǔ)板所需厚度。）計算基礎(chǔ)板所需厚度。 三、計算三、計算: D. 地腳螺栓座

51、計算：地腳螺栓座計算： 1.基礎(chǔ)環(huán)厚度計算；基礎(chǔ)環(huán)厚度計算； 3）有筋板基礎(chǔ)環(huán)）有筋板基礎(chǔ)環(huán) 由于筋板的作用，基礎(chǔ)板被加強(qiáng)，此時可視基礎(chǔ)板為一矩形板，由于筋板的作用，基礎(chǔ)板被加強(qiáng)，此時可視基礎(chǔ)板為一矩形板， 分別取兩筋板的間距及基礎(chǔ)板的外伸長度為矩形板的邊長，按表分別取兩筋板的間距及基礎(chǔ)板的外伸長度為矩形板的邊長，按表87 取計算系數(shù)，按式（取計算系數(shù)，按式（856）、（）、（857）計算彎矩，取其較大值為矩）計算彎矩，取其較大值為矩 形板的計算力矩，代入形板的計算力矩，代入 式（式（854）中計算基）中計算基 礎(chǔ)板厚度。礎(chǔ)板厚度。 2.筋板的壓應(yīng)力計算；筋板的壓應(yīng)力計算； 按受壓桿系計算其按

52、受壓桿系計算其 壓應(yīng)力。壓應(yīng)力。 計算式（計算式（86062） 三、計算三、計算: 3. 環(huán)板計算；環(huán)板計算； 分別按分塊、分別按分塊、 環(huán)形、有墊板、環(huán)形、有墊板、 無墊板。無墊板。 計算公式見標(biāo)準(zhǔn)計算公式見標(biāo)準(zhǔn) （86066） E. 塔式容器法蘭的當(dāng)量設(shè)計壓力塔式容器法蘭的當(dāng)量設(shè)計壓力 塔式容器各段采用法蘭連接時，法蘭要同時考慮內(nèi)壓、軸向力、塔式容器各段采用法蘭連接時，法蘭要同時考慮內(nèi)壓、軸向力、 外力矩的作用，其當(dāng)量設(shè)計壓力為：外力矩的作用，其當(dāng)量設(shè)計壓力為：cGzGepDFDMp23416三、計算三、計算: E. 地腳螺栓計算：地腳螺栓計算： 1.地腳螺栓的作用；地腳螺栓的作用； （1

53、）正確固定塔的位置；（）正確固定塔的位置；（2）防止塔在傾覆力矩作用下傾倒。）防止塔在傾覆力矩作用下傾倒。 2. 計算方法；計算方法； 維赫曼法；泰勒法；極限載荷法。維赫曼法；泰勒法；極限載荷法。 3. 地腳螺栓最大拉應(yīng)力計算；地腳螺栓最大拉應(yīng)力計算； 式（式（858）；）； 重力載荷為最小載荷。重力載荷為最小載荷。 B0,自身穩(wěn)定，自身穩(wěn)定， 地腳螺栓器起地腳螺栓器起 固定作用；固定作用； B 0,需要計算螺需要計算螺 栓面積（螺紋栓面積（螺紋 小徑）。小徑）。 三、計算三、計算: F. 裙座與塔殼的連接焊縫計算：裙座與塔殼的連接焊縫計算： 1.裙座與塔殼搭接焊縫；裙座與塔殼搭接焊縫； 剪應(yīng)力校核計算剪應(yīng)力校核計算 2.裙座與塔殼對接焊縫；裙座與塔殼對接焊縫； 對接焊縫截面的拉應(yīng)力校核對接焊縫