4.4. О взаимном влиянии зон “депланации” днища при неравномерных осадках основания резервуаров

Многие исследователи предлагают использовать графики взаимного влияния зон «депланации» днища на НДС стенки резервуара при произвольном профиле неравномерной осадки основания. Для этого, рассматривая НДС стенки резервуара при одной единственной зоне просадки (депланации), с единичным амплитудным значением, строятся кривые зависимости напряжений и деформаций от параметра n = pR/L (где R — радиус резервуара, L — длина полуволны зоны просадки), характеризующего зону просадки. Хотя и не понятно, для каких сечений строятся эти графики (ведь напряжения и деформации являются функциями двух координат: осевой и окружной), далее предлагается ввести дополнительно функции и графики, учитывающие взаимное влияние зон просадки основания. Напряжения и деформации при произвольном наборе зон просадки основания предлагается определять простым суммированием составляющих искомых величин, найденных для каждой отдельно взятой, зоны с помощью графиков.

Не затрагивая такие важные моменты этого подхода как, оценка параметра n каждой зоны, определение количества зон просадки (депланации) по данным нивелировки, отметим, что справедливость такого подхода требует доказательства, так как известно, что, при продольно-поперечном изгибе, применение принципа независимости действия сил может приводить, в случае больших радиальных смещений, к большим погрешностям. Приведенные ниже таблицы и графики, построенные по результатам наших исследований, наглядно иллюстрируют то, к каким ошибкам может привести применение принципа независимости действия сил к расчетам НДС резервуаров с неравномерной осадкой основания.

Нами были выполнены сравнительные расчеты НДС резервуара для двух случаев неравномерной осадки: 1) с одной зоной просадки при различных значениях амплитудных значений и при неизменном параметре n; 2) с двумя или несколькими зонами просадки при раздельном и совместном их действии. Результаты расчетов представлены на рис. 20 - 22. Как видно из рисунков параметры НДС стенки резервуара меняются пропорционально амплитудному значению зоны просадки при наличии единственной зоны (рис. 20). Применение принципа сложения действия сил (рис.24) приводит к результатам, значительно отличающимся от результатов полученных с учетом совместного действия сил. В нашем случае расхождение (ошибка) составляет: по эквивалентным напряжениям более 50; по радиальным смещениям более 40 %. 

Рис.20а. Зависимость радиальных смещений стенки РВС-20000 от амплитудного значения отдельной зоны депланации днища (при угловой координате 0 градусов). 

Рис.20б. Зависимость радиальных смещений стенки РВС-20000 от амплитудного значения отдельной зоны депланации днища (при угловой координате 98,2 градусов). 

Рис.20в. Зависимость радиальных смещений стенки РВС-20000 от амплитудного значения отдельной зоны депланации днища (при угловой координате 196,36 градусов). 

Рис.21а. Радиальные смещения стенки РВС-20000 при совместном действии зон просадки. 

Рис.21б. Радиальные смещения стенки РВС-20000 при сложении раздельных действий зон просадки.

Рис.22а. Эквивалентные напряжения в стенке РВС-20000 при совместном действии зон просадки.

Рис.22б. Эквивалентные напряжения в стенке РВС-20000 при раздельном действии зон просадки.