軸壓和不均勻內壓下鋼筒倉圓柱殼屈曲承載力研究

張翀 舒贛平

(1.東南大學建筑設計研究院有限公司 南京210096；2.東南大學土木工程學院 南京210096)

引言

鋼筒倉的倉壁為圓柱薄殼結構，倉內儲料對倉壁的內壓和軸壓是鋼筒倉所承受的主要荷載，理論和實驗研究表明，一定量級以內的對稱均勻的內壓對倉壁的屈曲承載力有一定的提高作用。但鋼筒倉在實際使用中，更多的處于儲料分布不均勻以及偏心卸料所造成的不均勻內壓的作用下。對于軸壓和不均勻內壓下倉壁的受力性能研究較少，目前主要集中在以下幾個方面：文獻[1]對鋼筒倉的倉壁在軸壓和均勻內壓的共同作用下的屈曲承載力進行了研究，得到了相關計算公式；文獻[3]～[5]對局部軸壓以及局部軸壓與均勻內壓共同作用下鋼筒倉的屈曲性能進行了研究，得到了相關計算方法；文獻[6]～[9]對目前鋼筒倉研究方面存在的問題進行了綜述，對比了中國規范和歐洲規范中有關鋼筒倉穩定設計的方法，這些文獻均指出了《糧食鋼板筒倉設計規范》(GB50322-2001)[10]在鋼筒倉穩定設計中某些方面的缺失，諸如規范中并未包括軸壓和不均勻內壓共同作用下鋼筒倉倉壁的屈曲承載力的計算方法。

本文主要針對以上情況，在文獻[1]的基礎上，對軸壓和不均勻內壓共同作用下倉壁的屈曲承載力進行了研究。為了得到鋼筒倉倉壁屈曲承載力的統一的表達形式，文獻[1]引入了軸壓圓柱殼體的經典屈曲臨界應力σx，Rcr，把鋼筒倉倉壁在各種荷載作用下的屈曲承載力σcr寫成折減系數乘以經典屈曲臨界應力的形式，如式(1)所示。……