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文獻(xiàn)中給出了浮頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則中計(jì)算單盤板撓度時(shí)采用的基于軸對(duì)稱大撓度圓形薄板理論的多項(xiàng)式近似計(jì)算公式。本文計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)計(jì)算結(jié)果以及試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，從圖中可以看出三者符合很好。圖給出了h0=50mm，h0=65mm和h0=80mm三種載荷工況下浮頂單盤板的最大撓度(即單盤板中心撓度)的變化情況，本文計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)有限元分析結(jié)果以及試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。圖6和圖7中分別給出了h0=50mm，h0=65mm和h0=80mm三種載荷工況下內(nèi)外液面高度以及下沉高度(即浮頂外邊緣板沉入儲(chǔ)液中的高度)的有限元計(jì)算結(jié)果、根據(jù)文獻(xiàn)的計(jì)算結(jié)果以及試驗(yàn)結(jié)果。從圖中可以看出，內(nèi)液面高度hw的計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果吻合較好；試驗(yàn)測得的浮頂下沉高度hs+H0則比計(jì)算值偏小，這主要是由于試驗(yàn)中為了保持浮頂在水中的穩(wěn)定平衡而在底板處增加了幾點(diǎn)支撐的緣故，這些支撐在一定程度上阻止了浮頂下沉。從圖中還可以看出，隨著單盤板上雨水載荷的增加，單盤板中心撓度、浮頂內(nèi)液面高度以及浮頂下沉高度等基本呈線性增加的趨勢。
本文建立了實(shí)際運(yùn)營中的浮頂結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型，分析了浮頂結(jié)構(gòu)的受力與變形情況，給出了浮頂結(jié)構(gòu)載荷與單盤撓度之間的關(guān)系式。基于這一載荷與撓度之間的關(guān)系式，本文提出了浮頂結(jié)構(gòu)有限元分析的載荷修正法，其基本思想是首先利用有限元方法對(duì)浮頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行幾何大變形非線性分析，然后通過迭代修正計(jì)算來調(diào)整載荷大小，使得計(jì)算得到的載荷與撓度滿足給定關(guān)系式，最終獲得浮頂結(jié)構(gòu)的變形與受力情況。
通過對(duì)具體算例的分析，本文計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，驗(yàn)證了本文方法的有效性和可靠性。本文給出的載荷修正法可進(jìn)一步用于復(fù)雜的浮頂結(jié)構(gòu)的大規(guī)模有限元分析中，如強(qiáng)度分析、穩(wěn)定分析等，可以比較真實(shí)地模擬浮頂結(jié)構(gòu)的受力和變形情況，從而為浮頂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析提供了一種有效的有限元數(shù)值求解方案。
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