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文獻中給出了浮頂結(jié)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)則中計算單盤板撓度時采用的基于軸對稱大撓度圓形薄板理論的多項式近似計算公式。本文計算結(jié)果與文獻計算結(jié)果以及試驗結(jié)果進行了比較，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，本文計算結(jié)果與文獻有限元分析結(jié)果以及試驗結(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液中的高度)的有限元計算結(jié)果、根據(jù)文獻的計算結(jié)果以及試驗結(jié)果。從圖中可以看出，內(nèi)液面高度hw的計算結(jié)果和試驗結(jié)果吻合較好；試驗測得的浮頂下沉高度hs+H0則比計算值偏小，這主要是由于試驗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。
本文建立了實際運營中的浮頂結(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浮頂結(jié)構(gòu)進行幾何大變形非線性分析，然后通過迭代修正計算來調(diào)整載荷大小，使得計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。
通過對具體算例的分析，本文計算結(jié)果和試驗結(jié)果吻合較好，驗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，如強度分析、穩(wěn)定分析等，可以比較真實地模擬浮頂結(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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