基于ABAQUS的储液池结构稳定性分析

1.工程背景

随着人口的不断迁移，核心城市的规模越来越大，随之给公共类基础设施带来了越来越大的建设需求，市政类结构尺寸也越来越大，这一类结构通常为圆筒体结构，为了保证这一类结构的安全，对此类壳体结构分析需求应运而生。本文对一个圆筒类混凝土结构在各种荷载下的作用进行分析并与试验做比较，最后的分析结果是满足工程需求的。

2.工程概况

本结构尺寸为直径D=2.9m，长度L=8.2m的圆柱形结构体，罐体壁厚为70mm，设置有间距为1m的加强暗梁（240x160x160），罐体混凝土材料为C35,内层钢筋为d4@100x100，外层钢筋为d8@200x200。材料参数 本模型混凝土采用实体模型C3D10，考虑塑性损伤，钢筋采用二折线模型B31，具体参数详附件.

设计规范如下 建筑结构可靠性设计统一标准《GB50068-2018》（以下简称可靠度标准） 建筑结构荷载规范《GB50009-2012》 （以下简称荷载规） 混凝土结构设计规范《GB50010-2010》（2015 年版） （以下简称混规） 建筑地基基础设计规范 《GB50007-2011》

分析工况 按照土层厚度分为三种工况，分析类型有强度分析，变形计算及屈曲分析。 工况一：罐体覆土 1.0m（其中路面结构厚度为 0.53m，容重为 22kN/m3,土层厚度为 0.47m，容重为 19kN/m3），消防车荷载为 30t。 工况二：罐体覆土 1.5m（其中路面结构厚度为 0.53m，容重为 22kN/m3, 土层厚度为 0.97m，容重为 19kN/m3），消防车荷载为 30t。 工况三：罐体覆土 1.5m（其中土层厚度为 1.5m，容重为 19kN/m3），消防车荷载为30t。 荷载组合： 1.3× P1+1.5× Pc; 《可靠度标准》 8.2.4 荷载组合值计算如下表所示。

分析结果 工况一的满布荷载结果如下图所示：

工况一的半边荷载结果如下图所示：

工况一的计算结果汇总如下所示：

     工况二及工况三的计算情况同工况一，具体详附件，最后的结果汇总如下：

3. 分析结论：

三种工况下的不利情况均为消防车满布下的情况；

• 从内力分布可知内力从大到小的顺序依次为工况二>工况三>工况一，但三种工况内力相差不大，应力结果比较接近，以工况二校核
• 强度校核： 最大应力 7.01MPa<360MPa， 满足《混规》 4.2.3 要求；
• 变 形 校 核 ： 最 大 位 移 0.11mm ， 与 跨 度 2900mm 的 比 值 为1/26363<1/250,满足《混规》3.4.3 要求；
• 满布荷载下的特征值为 2061.9，即发生失稳的荷载是当前荷载的2061.9 倍，满足；

综上分析，本结构在三种工况下受力合理，满足强度、 变形及稳定性要求。

本案例采用的计算机设备如下所示：

CPU:i3-9100F
   
内存:8.00G

单个模型分析时间：20min

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