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钢结构工程研究⑧ 《钢结构》2010增刊 轴压和均匀内压共同作用下钢筒仓圆柱壳 弹塑性临界屈曲应力的分析与研究 舒赣平张种 (东南大学土木学院南京210096) 提要：对轴压和均匀内压共同作用下钢筒仓圆柱壳的弹塑性临界屈曲应力进行了分析与研究，考虑了四 种形式的初始几何缺陷，建立了包含各种几何参数的钢筒仓圆柱壳的有限元模型，并考虑了三种无量纲内 压大小，得到了钢筒仓圆柱壳的弹塑性临界屈曲应力。并对该临界屈曲应力的下限结果进行了拟合，得到 了轴压与均匀内压共同作用下钢筒仓圆柱壳的弹塑性折减系数。 关键词：钢筒仓；圆柱壳；轴压：均匀内压；临界屈曲应力 1．前言 算主要包括了以下几个方面：轴压作用下筒仓的临界屈曲应力计算方法、轴压和均匀内压 共同作用下筒仓的弹性临界屈曲应力计算方法、空仓风荷载作用下的临界屈曲应力计算方 法。其中，并未包括轴压和均匀内压共同作用下筒仓的弹塑性临界屈曲应力计算方法。本 文采用大型有限元软件ABAQUS进行了均匀内压和轴压共同作用下的筒仓的弹塑性非线 性有限元分析，并根据有限元的计算结果，拟合出轴压和均匀内压共同作用下筒仓的弹塑 性临界屈曲应力的计算公式。 首先，对规范中有关筒壳临界屈曲应力的计算公式进行变换，统一写成在经典临界屈 曲应力的基础上乘以折减系数的形式，并将均匀内压值转换为无量纲内压值，以便和后文 的拟合公式采用同一种表达形式。规范中关于仓壁在竖向轴压力作用下的弹性临界屈曲应 力如式(1．1)所示， or==七piIZ,l (1·1) 其中，毛为竖向压力下仓壁的稳定系数，计算公式如式(1．2)所示， 铲去(警]3／8 n2， 若引入经典临界屈曲应力，可将上式改写成式(1．3)的形式， 仃cr=口。仃x．R。 (1．3) 582 钢结构工程研究⑧ ‘钢结构》2010增刊 其中，ao为无内压弹性临界屈曲应力折减系数，如式(1．4)所示，以R。为经典屈曲临 界应力，如式(1．5)所示。将规范公式改写成上述形式后，可更直观的表达为对经典临界 屈曲应力的折减。 ％2面IiJ u‘4Jn4， ％=志(警)3墙 仃x斯2 (1·5) 0·605E土R 规范中关于仓壁在竖向轴压力和均匀内压共同作用下的弹性临界屈曲应力如式(1．6) 所示， ％叫等 (1．6) 其中，知’为有内压时仓壁的稳定系数，如式(1．7)所示， kp=kp+0．265争偿 (1．7) 若将实际内压值改写成无量纲内压的形式，即定义无量纲内压如式(1．8)所示， 歹：望 (1．8) lox。Rcr 将上式作如下变换，并将氏Rcr带入后即可得到式(1．9)所示的形式， ＆=孥一o．铋反g m9， 将该式带入式(1．7)后，可得到以无量纲内压表达的知’的计算公式如式(1．10)所示，
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