局部承压的应力分析
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混凝土局部承压计算公式
1.标准公式:
P=Pc+Pb
其中,P为混凝土局部承压载荷,Pc为混凝土压力,Pb为附加荷载。
混凝土压力Pc的计算可以使用以下公式:
Pc=fcd×(α1×β×γ×δ×μ)
其中,fcd为混凝土设计抗压强度,α1为荷载系数,β为尺寸系数,γ为激活系数,δ为荷载概论系数,μ为其他修正系数。
附加荷载Pb可以根据具体的设计要求和施工条件来确定。
2.配筋面积的计算公式:
A=s×t
其中,A为配筋面积,s为配筋率,t为构件厚度。
在计算配筋面积时,需要根据混凝土的设计强度和结构的要求来确定
合理的配筋率。
3.局部承压强度的计算公式:
σ=σc+σs
其中,σ为混凝土局部承压强度,σc为混凝土的标准强度,σs为
混凝土配筋钢筋的强度。
4.等效混凝土面积的计算公式:
Ae=A1+A2-0.5b
其中,Ae为等效混凝土面积,A1为混凝土面积,A2为钢筋面积,b 为受压区域宽度。
等效混凝土面积的计算是根据钢筋与混凝土的相互作用来确定的,这有助于更准确地评估混凝土局部承压的能力。
5.极限承载力的计算公式:
Pult=σ×Ae
其中,Pult为混凝土局部承压的极限承载力,σ为混凝土的极限承受应力,Ae为等效混凝土面积。
极限承载力的计算可根据混凝土的极限应力和等效混凝土面积来确定混凝土局部承压的能力。
以上是一些常用的混凝土局部承压计算公式,根据具体设计和施工的要求,还可以结合其他因素进行进一步的修正和计算。
目录摘要 ............................................................. I I Abstract ........................................................ I II 1.绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 研究方法 (2)1.2.1 钢制化工容器强度计算法 (2)1.2.2有限元(ANSYS Workbench)分析法 (3)2.计算支承式支座实际承受的载荷 (5)2.1支座选用分析 (5)2.2.支座实际承受载荷的计算 (5)3.用HG20582-1998钢制化工容器强度计算规定(WRC107/297计算方法)计算封头的局部应力 (7)3.1壳体参数和附件参数的确定 (7)3.2.壳体上局部应力的计算 (8)3.2.1 壳体上与支座接触处有垫板时局部应力的计算 (9)3.2.2 壳体上与支座接触处没有垫板时局部应力的计算 (11)3.3 局部应力的强度较核 (13)3.3.1 壳体上与支座接触处有垫板时的强度评定 (14)3.3.2 壳体上与支座接触处没有垫板时的强度评定 (15)4.用有限元法(ANSYS Workbench)计算支座承受载荷所引起的封头壳体应力 (16)4.1 ANSYS Workbench 在应力分析中的分析原理过程 (16)4.1.1 应力分析中的不连续区 (15)4.1.2 有限元的设计分析原理 (17)4.1.3 ANSYS Workbench的使用 (18)4.2 用ANSYS分析压力容器封头壳体的局部应力 (18)4.2.1 问题的分析 (18)4.2.2 有限元模型的建立 (19)4.2.3 载荷和位移边界条件处理 (20)4.2.4 网格划分情况 (20)4.2.5 施加载荷 (21)4.2.6 支座与封头接触处有垫板时的局部应力分析 (23)4.2.7 壳体上与支座接触处没有垫板时局部应力的分析 (24)4.3 ANSYS Workbench对局部应力的强度较核 (24)4.3.1 壳体上与支座接触处有垫板时的强度评定 (25)4.3.2 壳体上与支座接触处没有垫板时的强度评定 (26)5.总结 (28)谢辞 (29)参考文献 (30)压力容器局部应力是压力容器设计过程中经常遇到的问题,过大的局部应力可能使容器结构局部强度不足,发生破坏或导致过大的局部形变,危及设备安全性,本文研究的是压力容器支承式支座局部区域的应力分析和强度评定。
局部应力分析
局部应力是指对固体中的极小体积内的应力,即在零点上及其周围极
小体积内,各向同性、四方均衡地分布的应力。
它是固体应力的基本概念,反映了固体及其组成单元(原子、分子或离子)的强度及稳定性等基本性质,在固体力学、固体物理、固体化学等学科中有着重要的意义。
局部应
力分析首先是对固体构成单元的内部间隙和受力位置进行计算,然后用计
算结果作为基准,通过分析、计算和比较来分析不同材料特性,这些特性
包括强度、硬度、耐磨性、抗拉强度等。
同时,也可以用局部应力分析来
检测材料变形、裂纹出现及其发展规律,从而确定材料寿命和使用寿命,
从而更好地控制材料的安全使用。
承压设备的局部应力分析在压力容器接管局部应力分析方面,应力分类法作为分析设计法,是最常用的方法之一。
其采用对应力进行分类并按照分类与应力限制对比的方法完成分析,其中完成应力计算后对应力分类是十分重要的,应力分类的现状,包括应力分类的方法、应力分类方法存在的优势及不足、目前应力分类法面临的主要问题以及自动应力线性化的重要性等。
在进行应力分类时,要考虑不同的设备区域进行分类,对考虑承压设备接管局部区域对应力分析时所需的应力分类原理进行分析。
这一报告将对一下几点进行分析:1.对不同分类下的应力产生机理进行分析,分析个应力产生的原理;2.对应力分类的方法进行分析,分析其方法的原理及当前分类原理的不足。
3.考虑压力容器作为承压设备的特殊性,分析承压对于应力类型的影响进行原理上分析;考虑接管这一局部区域的几何不连续性将会产生应力集中,在局部区与整体区域的不同,包括应力限值不同等情况进行原理上的分析。
在应力分类法的实际操作中,应力评定需要划分路径,而不同的结构模型会产生不同的应力情况,其对于不同的应力情况固然会划分不同的应力路径。
应力分类路径的划分需要遵循一个标准原则,这样才能避免分析者主观性带来的分析误差。
典型模型进行不同开孔接管局部区域应力分析,通过典型模型分析确定路径划分原则和评价指南。
这一准则将详细描述对于承压设备不同的结构模型下应力评定路径划分的具体原则。
并且给出应力分类后的应力评价准则。
阐述承压设备不同开孔接管局部区域应力分类在实际操作过程中的具体使用方法,包括操作步骤等。
还会提供应力分类完成后对应力进行评价的操作指南。
针对应力线性化操作过程存在的主观性和复杂性,基ANSYS软件,采用APDL命令流的形式对承压设备不同开孔接管局部区域应力评价进行二次开发。
这部分将包括承压设备接管局部区结构应力评价的ANSYS APDL命令流以及使用说明。