Анализ конструкций оснований вертикальных резервуаров
Осуществляя монтаж резервуаров методом подращивания, необходимо учитывать результаты исследований и новых разработок моделирования поведения основания резервуара и конструкции в целом.
Используется конструкция основания резервуара с опорами, имеющими в сечении конусообразную форму. Опоры расположены по периметру максимальной окружности, образующие конуса имеют угол наклона равный углу естественного откоса грунта в отсыпке опоры βе. Технический результат особенности конструкции заключается в том, что опоры, имеющие в сечении вид конуса, увеличивают площадь опирания на грунт, тем самым повышают сопротивление внешним нагрузкам.
Основание резервуара с использованием конусных опор позволяет:
- снизить местные неравномерные осадки под стенкой резервуара;
- существенно повысить жесткость узла сопряжения стенки и днища.
Для вероятного прогноза надежности требуется обработка большого количества статистических данных о влиянии различных независимых факторов, поэтому разработка моделей в проектно-вычислительных комплексах, автоматизирующих и ускоряющих процесс расчетов при моделировании поведения основания резервуара и конструкции в целом, является актуальной задачей.
Были проведены исследования напряжено-деформированного состояния узла сопряжения стенки и днища резервуара РВС-20000 с основанием, состоящим из конусообразных опор, и сравнение с напряжено-деформированным состоянием узла сопряжения стенки и днища резервуара расположенном на типовом ленточном кольцевом фундаменте.
Исходя из результатов численного моделирования статического состояния резервуара типа РВС-20000, можно сделать следующие выводы:
- Максимальные эквивалентные напряжения в теле резервуара образуются в районе второго пояса, и составляют 233 МПа при установке резервуара на ленточный фундамент и 210 МПа при установке резервуара на конические опоры.
- Максимальные эквивалентные напряжения в днище резервуара составляют 29 МПа для резервуара с установкой на ленточный фундамент, 53 МПа для резервуара с установкой на конические опоры.
- Эквивалентные напряжения, возникающие в окрайке днища резервуара, составляют 28 МПА для резервуара с установкой на ленточный фундамент, 8 МПа для резервуара с установкой на конические опоры.
- Величина максимальной осадки грунта составила 72мм для резервуара с установкой на ленточный фундамент, 41мм — для резервуара с установкой на конические опоры.
Таким образом, численное моделирование статического состояния резервуара типа РВС-20000 под наливом показало снижение эквивалентных напряжений в узле сопряжения «стенка — днище», а также снижение величины усадки грунта при использовании конических фундаментных опор по сравнению с ленточным фундаментом.
