[发明专利]一种双侧不同高度的鞍座计算方法

说明书

本发明提供一种双侧不同高度的鞍座计算方法。本发明方法，包括如下步骤：获取容器设备的总重；获取地震载荷数据及摩擦系数，计算容器设备所受的摩擦力、地震力；计算鞍座反力及组合力；分别计算鞍座整体拉伸应力、弯曲应力，鞍座底板的最小厚度，鞍座筋板及腹板的受力，鞍座地脚螺栓受力。本发明成功解决了双侧由不同高度鞍座支撑的倾斜式卧式容器的鞍座强度计算问题，并能自动完成校核。补充了现有各软件利用国内外规范设计卧式容器的不足，提高了鞍式支座设计计算的准确性，并使其程序化，避免了鞍式支座设计计算的繁琐性，提高了设备设计效率，具有一定的通用性及实用性。

技术领域

本发明涉及卧式容器设计技术领域，尤其涉及一种双侧不同高度的鞍座计算方法。

背景技术

国内外有关卧式容器的设计规范均采用Zick于1951年在实验研究的基础上提出的近似分析和计算方法。Zick的方法是把置于鞍座上的卧式容器简化为对称分布的承受均布载荷的双铰支点的外伸梁，只针对水平卧式容器的鞍座计算。双侧由不同高度鞍座支撑的倾斜式卧式容器，现有技术没有相应的计算方法和计算机应用程序，来计算其支座受力。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种双侧不同高度的鞍座计算方法。本发明采用的技术手段如下：

一种双侧不同高度的鞍座计算方法，包括如下步骤：

步骤1、获取容器设备的总重；

步骤2、获取地震载荷数据及摩擦系数，计算容器设备所受的摩擦力、地震力；

步骤3、基于步骤1和步骤2获取的数据计算鞍座反力及组合力；

步骤4、基于步骤3获取的组合力，输入鞍座底板、腹板的几何参数，计算鞍座整体所受的拉伸应力和弯曲应力，并与相应许用应力进行比较，判断强度是否满足要求，若不满足，则调整鞍座底板、腹板的几何参数，直到强度满足要求后进行步骤5；

步骤5、计算底板所需的最小厚度，并与输入的底板厚度进行比较，判断底板厚度是否满足要求，若不满足，则返回步骤4，若满足，则进行步骤6；

步骤6、计算筋板和腹板所受压缩应力，并与相应许用应力进行比较，判断强度是否满足要求，若不满足，则返回步骤4，若满足，则进行步骤7，

步骤7、基于螺栓的许用压力分别计算剪切载荷作用下以及倾覆弯矩载荷作用下的所需螺栓截面积，将其与单个螺栓的实际截面积比较，判断强度是否满足要求，若不满足，则返回步骤4，若满足，则设计完成。

进一步地，计算鞍座反力及组合力具体包括如下步骤：

Q1＝W0*(L1-L2)/L1 (1)

其中，Q1是鞍座反力；W0是总重力载荷；L1是两鞍座间距；L2是固定鞍座至重心的距离；

基于如下公式计算摩擦力F1：

F1＝0.4Q1 (2)

基于如下公式计算地震剪力Fev：

Fev＝0.7*Ca*I*Wo*0.7143 (3)

其中，Ca、I为系数；

基于如下公式计算摩擦力引起的支座反力Fwl：

Fwl＝F1*H1/(L1*0.9963) (4)

其中，H1是鞍座高度；

基于如下公式计算地震力引起的支座反力Fsl：